Разработка и исследование комплексной технологии составления и подготовки к изданию географических карт и атласов с использованием компьютерной техники тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.33, кандидат технических наук Пошивайло, Ярослава Георгиевна

• Пошивайло, Ярослава Георгиевна
• кандидат технических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат технических наук Пошивайло, Ярослава Георгиевна

Введение

1 Вопросы создания и подготовки к изданию картографических произведений.

1.1 Краткие сведения из истории картоиздания.

1.2 Традиционная технология составления и подготовки к изданию картографических произведений.

1.2.1 Общие сведения

1.2.2 Способы подготовки издательских оригиналов.

1.2.3 Оформление фоновых элементов.

1.2.4 Формные и печатные процессы.

1.3 Компьютерные методы создания карт.

1.4 Постановка задачи исследований.

2 Разработка и исследование критериев оценки функциональных возможностей программных средств для целей картоиздания.

2.1 Особенности применения компьютерной техники на этапах составления и подготовки к изданию географических карт и атласов.

2.2 Разработка системы критериев оценки функциональных возможностей программного обеспечения для целей картоиздания.

2.2.1 Анализ требований, предъявляемых к технологиям компьютерного картографирования.

2.2.2 Критерии оценки функциональных возможностей программных средств.

2.2.3 Анализ программных средств издательских систем по системе критериев.

3 Совершенствование методов составления и подготовки к изданию географических карт и атласов

3.1 Разработка технологии формирования растровых основ для использования в картосоставлении

3.1.1 Подготовка растровых основ в издательских программах.

3.1.2 Технология формирования геометрически корректной растровой картографической основы.

3.2 Разработка и исследование компьютерной технологии отмывки рельефа.

3.2.1 Общие сведения о светотеневом изображении рельефа на картах и способах его получения.

3.2.2 Компьютерные методы создания отмывки рельефа.

3.2.2.1 Получение цифровой отмывки рельефа в растровом графическом формате.

3.2.2.2 Методы цифрового моделирования рельефа.

3.2.3 Разработка компьютерной технологии выполнения отмывки рельефа средствами издательских систем.

3.3 Технология составления и подготовки к изданию географических карт и атласов.

4 Исследование компьютерной технологии создания и подготовки к изданию географических карт и атласов.

4.1 Создание и подготовка к изданию обзорной туристской карты «Окрестности Новосибирска».

4.1.1 Общие сведения.

4.1.2 Редакционно-подготовительные работы.

4.1.3 Разработка и оформление условных знаков

4.1.4 Сканирование исходных материалов и формирование растровой основы

4.1.5 Составительско-оформительские работы.

4.1.6 Подготовка к цветоделению и получение цветоделенных фотоформ.

4.2 Сравнительный анализ традиционной и компьютерной технологий составления и подготовки к изданию картографических произведений.

4.3 Разработка технологической схемы производственных подразделений картографического предприятия, использующего компьютерные технологии.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование комплексной технологии составления и подготовки к изданию географических карт и атласов с использованием компьютерной техники»

Актуальность темы. К основным задачам, стоящим перед отечественным картографическим производством, относятся: обеспечение потребности населения и экономики страны в географических картах и атласах различного типа и назначения, улучшение качества картографической продукции, снижение производственных затрат.

Большой вклад в теорию и практику картографической науки в целом и картоиздания в частности внесли: Берлянт A.M., Васмут А.С., Востокова Т.В., Гараевская Л.С., Гуревич И.В., Копылова А.Д, Кремпольский В.Ф., Окнин Ю.А., Петунии В.В., Салищев К.А., Сафонов А.П., Сергунин Е.Г., Пуськов В.В., Топчиян Я.А. и другие.

Сложность издания географических карт и атласов в рамках существующих полиграфических технологий определяется многообразием многоцветных фоновых, штриховых и полутоновых элементов, составляющих основу картографических материалов.

В наши дни информатизация коснулась всех сторон жизни общества: промышленности, сельского хозяйства, науки, культуры, образования. Картография, как наука об отображении и исследовании явлений природы и общества посредством картографических изображений является одной из тех областей, где внедрение компьютерной техники влечет за собой значительные изменения технологий.

Сегодня можно говорить о том, что возникло новое явление в картографии - «компьютерная картография». Оно объединяет в себе различные направления, основывающиеся на применении компьютерной техники и технологий: геоинформационное картографирование, цифровое картографирование, трехмерное моделирование, интернет-технологии, издательские системы и т.д. Эти направления позволяют уже сегодня в значительной степени усовершенствовать существующую традиционную технологию.

Недостатками традиционной технологии являются трудоемкость, материалоемкость, громоздкость технологического процесса.

Современные компьютерные методы позволяют снизить затраты по сравнению с традиционными, повысить качество картографической продукции, значительно сократить по времени производственный цикл. Поэтому составление и подготовку карт к изданию в настоящее время необходимо выполнять путем комплексного использования всех средств компьютерной картографии.

В связи с этим актуальность темы диссертации определяется необходимостью дальнейшей автоматизации процесса составления и подготовки карт к изданию с использованием компьютерных технологий.

Целью диссертационной работы является разработка и исследование технологии составления и подготовки к изданию географических карт и атласов офсетным способом с использованием компьютерной техники для повышения эффективности производства и качества выпускаемой продукции.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать основные принципы выбора программного обеспечения применительно к задачам картосоставления и картоиздания офсетным способом;

- выполнить анализ современного программного обеспечения издательских систем с учетом разработанных положений;

- разработать технологию формирования растровых картографических основ для дальнейшего использования полученных цифровых изображений при картосоставлении средствами издательских систем;

- разработать технологию создания изображения рельефа способом отмывки для последующего воспроизведения полиграфическим способом с применением растровых графических пакетов;

- разработать комплексную технологию создания и подготовки к изданию географических карт и атласов с использованием компьютерной техники;

- разработать технологические схемы производственных подразделений картографического предприятия использующего компьютерную технологию создания карт.

Методика исследований заключается в анализе методов и средств создания и подготовки к изданию картографических произведений, выборе задач для усовершенствования существующих методов, разработке технологических схем, а также в экспериментальном и практическом внедрении результатов.

Научная новизна исследований, выполненных в настоящей работе, заключается в следующем:

- разработана технология, позволяющая комплексно решать задачи создания и подготовки к изданию карт в условиях офсетного производства, с применением компьютерной техники;

- разработана технология формирования растровых картографических основ для дальнейшего их использования при картосоставлении средствами издательских систем;

- разработана компьютерная технология создания отмывки рельефа;

- разработана система критериев оценки функциональных возможностей программного обеспечения для целей картосоставления и картоиздания офсетным способом.

Практическая значимость результатов работы состоит в том, что в целом они образуют завершенную технологию создания и подготовки к изданию картографических произведений с использованием компьютерной техники.

Апробация и публикации. Основные положения и результаты работы доложены и получили одобрение на следующих научно-технических конференциях:

- научно-техническая конференция преподавателей СГГА, 1998 г.;

- международная научно-техническая конференция «Современные проблемы геодезии и оптики», посвященной 65-летию СГГА-НИИГАиК, 1998 г.;

- научно-техническая конференция «Геомониторинг на основе современных технологий сбора и обработки информации», посвященная 90-летию K.JI. Проворова, 1999 г.;

- научно-техническая конференция преподавателей СГГА, 2000 г.;

- научно-техническая конференция преподавателей СГГА, 2001 г., посвященная памяти академика В. В. Бузука.

Основное содержание работы отражено в 3 научных статьях, одна из которых написана в соавторстве и 7 тезисах к докладам.

Реализация результатов работы. Практическая реализация выполненных разработок осуществлялась в рамках производственных работ по созданию картографических произведений на базе Новосибирской картографической фабрики с 1996 г. по 2001 г. Результаты исследований внедрены в производство.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, приложений и библиографии (104 наименования). Общий объем составляет 179 страниц машинописного текста, включая 6 таблиц, 34 рисунка и 4 приложения.

Заключение диссертации по теме «Картография», Пошивайло, Ярослава Георгиевна

Заключение

На основании выполненных теоретических и производственных исследований автором получены следующие основные результаты.

1. Разработана система критериев для оценки программного обеспечения, используемого при составлении и при подготовке картографических произведений к изданию; система включает в себя 5 критериев. В соответствии с данной системой критериев исследованы функциональные возможности наиболее распространенных в картографическом производстве графических пакетов. По результатам исследования рекомендовано использовать для создания карт и атласов программу Macromedia FreeHand версии 8.0 и выше.

2. В целях повышения точности и оперативности трансформирования растровых изображений при формировании растровых картографических основ для последующего использования в картосоставительском процессе разработана технология, позволяющая исправлять исходный деформированный материал. Для этого предлагается наносить на деформированный тиражный оттиск, в дополнение к картографической сетке, сетку равных расстояний, по которой затем в программе САПР Microstation Descartes осуществлять набор опорных точек с и трансформирование растра по соответствующим алгоритмам.

3. Разработана компьютерная технология оформления отмывки рельефа средствами программы растровой графики Adobe Photoshop, обеспечивающая получение полутонового оригинала, соответствующего существующим техническим требованиям. Преимущества данной технологии следующие:

- исключение из технологического процесса таких операций, как: изготовление голубых копий, оформление изображения отмывки красками и последующее репродуцирование;

- высокая точность совмещения изображения отмывки с основной картой, недостижимая при ручном исполнении отмывки;

- отказ от использования дополнительных программных средств, не входящих в базовую комплектацию рабочей станции картографа-составителя;

- более низкие требования к мощности компьютера по сравнению с требованиями при работе 3-D приложений;

- принципиальная возможность использования цифровых моделей рельефа.

По разработанной технологии, на Новосибирской картографической фабрике была выполнена отмывка рельефа для общегеографических справочных карт Австрии масштаба 1:750 ООО, Бельгии масштаба 1:500 ООО, Австралии масштаба 1:6 ООО ООО, Новой Зеландии масштаба 1:2 ООО ООО серии «Страны мира».

4. На основании выполненных исследований разработана комплексная технология составления и подготовки к изданию картографических произведений, с применением компьютерной техники. В рамках производственного процесса по разработанной технологии была составлена, оформлена, подготовлена к изданию и издана обзорная туристская карта «Окрестности Новосибирска» масштаба 1: 150 ООО. Также по разработанной автором технологии на Новосибирской картографической фабрике составлены 4 карты из серии «Страны мира», атласы автодорог Иркутской, Тамбовской, Кемеровской областей, карта «Водный режим рек России и сопредельных государств».

5. На примере карты «Окрестности Новосибирска» проведен сравнительный экономический анализ на этапах составления и подготовки к изданию карт по традиционной и компьютерной технологии. Установлено, что наибольшая эффективность достигается на составительско-оформительском этапе, 200-240%. В случае применения цифровых векторных картографических основ экономическая эффективность будет выше.

6. Разработаны технологические схемы производственных подразделений картографического предприятия, использующего компьютерные технологии, обеспечивающие:

- исключение промежуточных звеньев внутри цехов, между цехами и подразделениями;

- ускорение прохождения картографических материалов по всей технологической цепочке;

- возможность создавать любые виды полиграфической и графической продукции.

7. Разработаны технологические схемы производственных подразделений картографического предприятия, использующего компьютерные технологии, обеспечивающие:

- исключение промежуточных звеньев внутри цехов, между цехами и подразделениями;

- ускорение прохождения картографических материалов по всей технологической цепочке;

- возможность, при необходимости, временного изменения вида деятельности.

Выполненные автором исследования и разработки внедрены в производственный процесс на Новосибирской картографической фабрике. Достоверность и эффективность выполненных исследований и разработанных технологий подтверждена соответствующими актами о внедрении.

Полученные результаты позволяют сделать вывод в том, что цель, поставленная в диссертационной работе, достигнута.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Пошивайло, Ярослава Георгиевна, 2001 год

1. Абрамов В.Н., Топчиян Я.А., Плешков В.Г. О технологии создания карт для полиграфического воспроизведения с использованием цифровых топографических карт // Геодезия и картография. - 1999. - № 3. - С. 39-44.

2. Артюшин Л.Ф. Цветоведение. М.: Книга, 1982. - 200 с.

3. Берлянт A.M. Геоиконика. М.: Астрея, 1996. - 208 с.

4. Берлянт A.M. Геоинформационное картографирование. М.: Астрея,1997.-64 с.

5. Берлянт A.M. Картографический метод исследования. 2-е изд. - М.: Изд-во МГУ, 1988.-252 с.

6. Берлянт A.M. Картография: Учеб. для вузов. М.: Аспект Пресс, 2001.-336 с.

7. Берлянт A.M. Образ пространства: карта и информация. М.: Мысль. 1986.-240 с.

8. Билич Г.С., Васмут А.С. Проектирование и составление карт. М.: Недра, 1985.-364 с.

9. Бугаевский Л.М. Математическая картография: Учеб. для вузов. М.,1998.-400 с.

10. Бурлаков М. FreeHand 9: Справочник. СПб.: Питер, 2001. - 416 с.

11. Васмут А.С. Методика и компьютерная технология проектирования и составления электронных тематических карт // Изв. Вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. 1992. - № 1. - С. 87-96.

12. Васмут А.С. Электронные карты и компьютерная технология их составления // Геодезия и картография. 1991. - № 7. - С. 40-44.

13. Волкова Н.В., Окнин Ю.А. Принтеры в картографическом производстве // Изв. ВУЗов. Геодезия и аэрофотосъемка. 1998. - № 6. - С. 145-153.

14. Востокова Т.В. Оформление карт. М.: Изд-во МГУ, 1985. - 200 с.

15. Гараевская Л.С. Картография, М.: Недра, 1971. - 344 с.

16. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов / Под ред. A.M. Берлянта, А.В. Кошкарева. -М.: ГИС-Ассоциация, 1999. 204 с.

17. Гуревич И.В. Справочник технического редактора-картографа. М.: Недра, 1967.-232 с.

18. Гуревич И.В. Изготовление диапозитивов (негативов) фоновых элементов карт на хромированной желатине // Геодезия и картография. 1957. -№ 5. - С. 57-63.

19. Дегтярь Е. Контроль качества от начала до конца// Компьюарт. 1998. -№5.-С. 26-39.

20. Дзамоев Г.И. Издание карт. М.: Недра, 1983. - 88 с.

21. Елобогоев А.В., Вишневская Е.А., Добрецов Н.Н. http://cgit.uiggm.nsc.ru/bulletin/content/3dmod.htm

22. Заруцкая И.П., Красильникова Н.В. Проектирование и составление карт. Карты природы. М.: Изд-во МГУ, 1990. - 400 с.

23. Зворыкин В. Вторая жизнь цветного гиганта // Курсив. 1998. - № 1 (9). -С. 4-11.

24. Избицкий Э, Мхитарова Е. Инструкция по компьютерной технологии набора и верстки // Полиграфия. № 6. - 1999. - С. 40-44.

25. Издание карт / А.Д. Копылова, В.Н. Филин, В.П. Филатов, С.И. Стефанов. М.: Картгеоцентр - Геоиздат, 1995. - 253 с.

26. Инструкция по копировальным процессам в картоиздании. ГКИНП-15-234-90.-М., 1991.

27. Инструкция по печатным процессам в картоиздании. ГКИНП-15-236-91. -М., 1991.

28. Инструкция по составлению, оформлению и подготовке к изданию географических карт и атласов с использованием персональных ЭВМ / Новосиб. картограф, ф-ка. Новосибирск, 2000.

29. Каталог Терем профессионального оборудования для издательств и типографий. М., 1998. - № 11.

30. Кириленко С.В., Пошивайло Я.Г., Коровкин А.О. Технология выполнения отмывки рельефа с применением компьютерной техники // Геодезия и картография. 2001. -№ 1. - С. 37-40.

31. Колесников В.И. Технологические особенности современной подготовки геологических карт к изданию // Геодезия и картография. 1999. -№ 9.-С. 29-32.

32. Корольков А.П. Современные системы цветопробы // Publish. 1999.- № 4. С. 22-29.

33. Костюк Ю.Л. Представление рельефа земной поверхности в геоинформационных системах: Тр. Междунар. научно-практ. конф. «Геоинформатика 2000». Томск: Изд-во ТГУ, 2000. - 368 с.

34. Кошкарев А.В. Толковый мини-словарь основных терминов по геоинформатике // ГИС-обозрение. 1994, - № 1. - С. 59-62

35. Кошкарев А.В., Тикунов B.C. Геоинформатика / Под ред. Д.В. Лисицко-го. -М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 1993. -213 с.

36. Кремпольский В.Ф. История развития картоиздания в России и в СССР. -М.: Геоиздат, 1959.

37. Кувшинов М. Об оценке потребительских свойств ФНА // Курсив.- 1997 .-№2(5).-С. 22-27.

38. Лисицкий Д.В. Основные принципы цифрового картографирования местности. М.: Недра, 1988. - 261 с.

39. Мак-Клелланд Д. Photoshop 5.5 для Windows. Библия пользователя / Пер. с англ. М.: Издат. дом «Вильяме», 2000. - 832 с.

40. Маликов Б.Н. Картографическое обеспечение развития горной промышленности. Новосибирск: Наука, 1990. - 88 с.

41. Маликов Б.Н. Экологическое картографирование: Учеб. пособие. -Новосибирск: СГГА, 2000. 54 с.

42. Мирошниченко А.Ф., Салов С.С., Лобков А.Н. Отмывка рельефа на мелкомасштабных картах: Практ. пособие. М.: ВТУГШСА, 1951.-98 с.

43. Моисеев А. Технологии сканирования: на пороге нового тысячелетия // Компьюарт. 1999. - № 5. - С. 16-21.

44. Моисеенко А.А., Ананьев С.Н., Дужик Е.В. Цифровые модели как средства описания рельефа и опыт их использования // Информ. бюл. ГИС-Ассоциация. 2000. - № 3-4.

45. Мусин О.Р. Цифровые модели для ГИС // Информ. бюл. ГИС-Ассоциация. 1998. - № 4 (16). - С. 30-32.

46. Немировский E.J1. Блеск и нищета фотонаборных машин // Компьюарт. -1999.-№7.-С. 8-10.

47. Немировский E.JI. Иоганн Гутенберг. Около 1399 1468. -М.: Книга, 1989.

48. Немировский E.JI. Развитие фотонаборной техники в послевоенный период // Полиграфия. 1971. -№ 9. - С. 45-48.

49. Нормы времени на редакционные работы при создании географических карт и атласов / ОНТИ ЦНИИГАиК. М., 1977.

50. Обзор цветных принтеров // Publish. 2000. - № 4 - С. 10-16.

51. Периков В.М. Издание топографических карт / РИО ВТС. М., 1955.

52. Пластинин JI.A. Региональное экологическое картографирование Сибири (на примере Прибайкалья и Забайкалья): Автореф. д-р. дис. Иркутск, 2000.

53. Полянский Н.Н. Основы полиграфического производства. М.: Книга, 1991.-350 с.

54. Пономаренко С.И. Adobe Illustrator 9.0. СПб.: БХВ - Петербург, 2000. - 1136 с.

55. Пономаренко С.И. Macromedia FreeHand 9. СПб.: БХВ - Петербург, 2000. - 432 с.

56. Постников А.В. Развитие картографии и вопросы использования старых карт. М.: Наука, 1985. - 216 с.

57. Пошивайло Я.Г. Подготовка растровой картографической основы для картосоставления в настольных издательских системах // Геодезия и картография. 2001. - № 9. - С. 28-31.

58. Пошивайло Я.Г. Усовершенствованная технология создания и подготовки к изданию географических карт и атласов // Тез. докл. 51-й науч.-техн. конф. преподавателей СГГА, 16-19 апр. 2001 г. Новосибирск: СГГА, 2001.-С. 138.

59. Пуськов В.В. Технология издания карт. М.: Изд. геодез. лит., 1954.-374 с.

60. Реализация проекта ГИС «Черное море» / A.M. Берлянт, В.О. Мамаев, О.Р. Мусин и др. // Геодезия и картография. 1997. - № 6. - С. 34-40.

61. Ремизов Ю.Б. Фотонаборные процессы. М.: Книга, 1981. - 224 с.

62. Салищев К.А. Картоведение. 3-е изд. - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 400 с.

63. Салищев К.А. Картография. М.: Высш. шк., 1982. - 272 с.

64. Сафонов А.П., Петунии В.В., Любков А.Н. Издание карт. М.: ВИА, 1962.-518 с.

65. Свентэк Ю.В. Теоретические и прикладные аспекты современной карто-графии.-М.: Эдиториал УРСС, 1999. 80 с.

66. Семенов А.С., Зольдер И.К. Техника сканирования. СПб.: БХВ -Санкт-Петербург, 2000. - 182 с.

67. Сергунин Е.Г. Издание карт. М.: Недра, 1980. - 384 с.

68. Сергунин Е.Г., Гамазина З.П., Окнин Ю.А. Пособие по изданию карт. -М.: Недра, 1982.-254 с.

69. Современные технологии создания и подготовки к изданию топографических карт в Верхневолжском АГП / Г.Г Побединский, М.А. Базина, JT.B. Корнилова, И.Н. Погорелова // Геодезия и картография. -2001.-№ 1.-С. 48-53.

70. Справочник по картографии / A.M. Берлянт, А.В. Гедымин, Ю.Г. Кельнер и др. М.: Недра, 1988. - 428 с.

71. Тайц A.M., Тайц A.A. Corel Draw 9: все программы пакета. СПб.: БХВ Санкт-Петербург, 2001. - 608 с.

72. Технический отчет по результатам выполнения технического проекта на разработку методов оформления и подготовки картографических материалов к изданию с помощью персональных ЭВМ / ПКО «Картография».-М., 1995.-68 с.

73. Технологическая схема создания национального атласа России / Я.А. Топчиян, Р.Б. Яковлева, В.В. Свешников и др. // Геодезия и картография. 1997. - № 3. - С. 43-46.

74. Технология составительско-оформительских работ и подготовки к изданию серии «Автодорожные карты России» с помощью персональных ЭВМ / Верхневолжское АГП. Н. Новгород, 1997. - 27 с.

75. Тикунов B.C. Моделирование в картографии: Учеб. М.: Изд-во МГУ, 1997.-405 с.

76. Тимофеев А.Н., Сурин Д.В. Опыт создания цифровых планов и карт в растровом виде в ОАО «Стройизыскания» // Информ. бюл. ГИС-Ассоциация. 2000. - № 4(26)-5(27). - С. 71-72, № 2(29)-3(30), 2001. -С. 61-62.

77. Топографическое черчение: Учеб. для вузов / Н.Н. Лосяков, П.А. Скворцов, А.В. Каменецкий и др. М.: Недра, 1986. - 325 с.

78. Топчиян Я.А. Компьютерная картография новая технология современного картографического производства // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 1996. - № 5-6. - С. 52-59.

79. Халугин Е.И., Жалковский Е.А., Жданов Н.Д. Цифровые карты. М.: Недра, 1992.-419 с.

80. Цифровая картография и геоинформатика: Краткий терминол. слов. / Под общ. ред. Е.А. Жалковского. М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 1999,-46 с.

81. Цифровой фотограмметрический комплекс для создания и обновления карт / А.П. Гук, B.C. Коркин, Н.А. Белошапкин и др. // Геодезия и картография. 1996. -№ 12. - С. 29-31.

82. Шарыгин М.Е. Сканеры и цифровые камеры. СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2000. - 384 с.

83. Шашлов Б.А. Цвет и цветовоспроизведение. М., Книга, 1986. - 279 с.

84. Adobe PressReady // Компьюарт. 2000. - № 1. - С. 42.

85. Brown, Loyd A. The story of Maps. Boston, 1949. Reissued by Dover, New York, 1980.

86. Desktop Mapping an (dezentralen) Arbeitsplatzrechnern. Brunner Kurt. Nachr. Kartenund Vermessungsw. R.l. 1994. - № 111. - S. 31-41.

87. Laurini L., Thompson D. Fundamentals of spatial information systems. -Academic press, 1996. 678 c.

88. MicroStation Descartes. Руководство пользователя. M., 2000.

89. X-Rite Color Guide // Компьюарт. 1999. - № 8-11.