Генерализация транспортных сетей при мультимасштабном картографировании

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье предложен подход к генерализации транспортных сетей на мультимасштабных картах, основанный на автоматизированном выделении полимагистралей. Показана логическая связь между понятием полимагистрали как способа представления пространственно сопряженных участков транспортных путей разного типа и процессом генерализации картографического изображения. Разработана четырехуровневая спецификация уровней детализации для мультимасштабных карт транспортных сетей, в которой определено место полимагистралей на третьем и четвертом уровне детализации. Дано формализованное определение полимагистрали и компактной полимагистрали. На основе определения предложена геоинформационная технология выделения полимагистралей, основанная на пространственной интеграции линейных объектов и операций оверлея (пространственного наложения). Произведены алгоритмизация и реализация технологии на языке программирования Python. На примере железных и автомобильных дорог, отображенных на фрагментах цифровых общегеографических карт масштабов 1:1 000 000 и 1:2 500 000, апробировано выделение полимагистралей, показано сходство в экспертных и автоматически полученных результатах. Исследовано влияние расстояния поиска на пространственный охват выделяемых полимагистралей, дана их краткая географическая характеристика. В заключении намечены пути развития и совершенствования предложенного подхода.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Т. Е. Самсонов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: tsamsonov@geogr.msu.ru
Россия, 119991, г. Москва, ул. Ленинские горы, д.1

Е. А. Прохорова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: eaprohorova@mail.ru
Россия, 119991, г. Москва, ул. Ленинские горы, д.1

Список литературы

  1. Алгоритм геометрического упрощения множества линий путем стягивания ребер графа с сохранением топологии / ред. Т.Е. Самсонов, О.П. Якимова, В.В. Алексеев, В.Г. Богаевская, А.А. Горохов, В.Н. Князев, М.М. Преображенская, А.Ю. Ухалов, Х. Эдельсбруннер // Геодезия и картография. М. 2014. № 3. С. 29–36.
  2. Баранский Н.Н. Экономическая география. Экономическая картография. М.: Географиздат, 1956 (2-е изд. 1960). 367 с.
  3. Васмут А.С. Моделирование в картографии с применением ЭВМ. М.: Недра, 1983. 200 с.
  4. Воробьев А.А. Политранспортные магистрали // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 1973. № 3. С. 88–91.
  5. Евтеев О.А. Проектирование и составление социально-экономических карт. М.: Изд-во МГУ, 1999. 225 с.
  6. Полян П.М. Методика выделения и анализа опорного каркаса расселения. М.: ИГ АН, 1988. Ч. 1 – 220 с., ч. 2 – 66 с.
  7. Полян П.М. Территориальные структуры – урбанизация – расселение: теоретические подходы и методы изучения. М.: Новый хронограф, 2014. 783 с.
  8. Прохорова Е.А. Социально-экономические карты. М.: Книжный дом Университет, 2010. 414 c.
  9. Cамсонов Т.Е. Мультимасштабное картографирование – новое направление картографии // Современная географическая картография / под ред. И.К. Лурье, В.И. Кравцовой. М.: Изд. Дата+, 2012. С. 21–35.
  10. Самсонов Т.Е., Кривошеина А.М. Генерализация дорожной сети в мелких масштабах картографирования с сохранением связности населенных пунктов // Изв. высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. М. 2015. № 2. C. 23–30.
  11. Самсонов Т.Е., Кривошеина А.М. Автоматизация отбора населенных пунктов с учетом пространственной неравномерности их распределения для целей мелкомасштабного картографирования // Изв. высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. М. 2015. № 1. С. 74–82.
  12. Самсонов Т.Е., Подольский А.С. Автоматизация вычисления параметров отображения дорожной сети и структуры населенных пунктов на мультимасштабных картах // Геодезия и картография. М. 2014. № 9. С. 21–28.
  13. Тархов С.А. Эволюционная морфология транспортных сетей. Смоленск: Универсум, 2005. 386 с.
  14. Транспорт и его влияние на природную среду (карта) // Атлас “Природа и ресурсы Земли”. Вена–М., 1998. Atlas “Resourcesand Environment”. Wien, M., 1998.
  15. Трейвиш А.И. Принцип полимасштабности в географии и страноведении // Меняющаяся география зарубежного мира / под ред. И.С. Ивановой, И.М. Кузиной, А.С. Фетисова. Т. 17. Вопр. экономической и политической географии зарубежных стран. М., Смоленск: Ойкумена, 2007. С. 50–65.
  16. Флоринский И.В. Генерализация в картографии: краткий обзор проблемы. Изд. АН СССР. Пущин. науч. центр, Ин-т почвоведения и фотосинтеза, 1991. 54 с.
  17. Ширяев Е.Е. Картографическое отображение, преобразование и анализ геоинформации. М.: Недра, 1984. 248 с.
  18. Eckert M. Die Kartenwissenschaft. Forschungen und grundlagenzueinerKartographiealsWissenschaft. Berlin, Leipzig: Walter de Gruyter&Co, Bd.1, 1921. 640 p.
  19. Edelsbrunner H., Kirkpatrick D., Seidel R. On the shape of a set of points in the plane. Information Theory, IEEE Transactions on. 1983. № 29 (4). P. 551–559.
  20. European Yearbook 1994. V. XLII. London: MartinusNijhoff Publishers, 1996. 1256 p.
  21. Kohl J. Der Verkehr des Menschen in seiner Abhängigkeit von der Erdoberfläche. Dresden, 1841. 602 p.
  22. Li Z. Algorithmic Foundation of Multi-Scale Spatial Representation, CRC Press: Boca Raton, 2006. 310 p.
  23. Mark D.M., Csillag F. The nature of boundaries on “area-class” maps // Cartographica. 1989. V. 26. № 1. P. 65–78.
  24. Mekhedov I., Mestetskiy L. Skeleton of a Multi-ribbon Surface. Theories and Methods of Spatio-Temporal Reasoning in Geographic Space. 2010. P. 557–573. URL. http://link.springer.com/10.1007/978-3-642-12156-2_42
  25. Nickerson B.G. Automated Cartographic Generalization For Linear Features // Cartographica: The Int. J. for Geographic Inf. and Geovisualization. 1988. V. 25. Issue 3. P. 15–66. URL. http://utpjournals.press/doi/10.3138/4144-3U7G-MW01-1Q72
  26. Saalfeld A. Conflation. Automated map compilation // Int. J. of Geographical Inf. Systems. 1988. V. 2. Issue 3. P. 217–228. URL. http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/02693798808927897
  27. Thomson R.C., Richardson D.E. The “good continuation” principle of perceptual organization applied to the generalization of road networks. Proceedings of the ICA th International Cartographic Conference, 1999. P. 1215–1223. URL. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.202.4737
  28. Touya G. A Road Network Selection Process Based on Data Enrichment and Structure Detection // Transactions in GIS. 2010. V. 14. № 5. P. 595–614. URL. http://doi.wiley.com/10.1111/j.1467-9671.2010.01215.x
  29. Walter V., Fritsc D. Matching spatial data sets: a statistical approach // Int. J. of Geographical Inf. Sci. 1999. V.13. Issue 5. P. 445–473. URL. http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/136588199241157
  30. Weiss R., Weibel R. Road network selection for small-scale maps using an improved centrality-based algorithm // J. of Spatial Inf. Sci. 2014. № 9. URL. http://josis.org/index.php/josis/article/view/166

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Технологическая схема (алгоритм) выделения полимагистралей.

Скачать (2MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Полимагистрали, автомобильные и железные дороги Волгоградской области: (а) исходные данные (масштаб 1:1 000 000), (б) результат ручного выделения полимагистралей.

Скачать (5MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Полимагистрали, автомобильные и железные дороги Волгоградской области: (а) исходные данные с топографической карты масштаба 1:1 000 000, (б)–(е) полимагистрали, полученные при расстоянии поиска 1, 2, 4, 6, 12 км.

Скачать (728KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Полимагистрали, автомобильные и железные дороги центра европейской части России: (а) исходные данные с топографической карты масштаба 1:2 500 000, (б)–(е) полимагистрали, полученные при расстоянии поиска 1, 2, 4, 6, 12 км.

Скачать (813KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019