Сканирование информации.

Обработка растровых образов карт, включая изменение цветовой модели и ориентации изображения (например, с помощью растрового редактора Corel Photo Paint 12).

Пересчет и построение координатных сеток (например, в Auto Cad Map)

Векторизация объектов батиметрических карт (например, при помощи специализированного векторизатора EasyTrace 7.0).

Экспорт полученных результатов в проекты ArcView 3.2a.

Трансформация векторных слоёв в географические координаты в приложении ArcView Register and Transform.

Пересчет векторных слоёв отдельных листов карт из исходной проекции Меркатора с различными параметрами широт истинного масштаба в проекцию North_American_1927, Spheroid Clarke_1866 (decimal degrees) при помощи модуля ArcView Projection Utility.

Cбивка листов векторной графики.

Редактирование, внесение изменений, геометрическая корректировка цифровых моделей карт, проверка информации атрибутивных таблиц в ArcView 3.2a и создание цифровой модели рельефа.

В результате проведённых работ сделано следующее:

Проанализированы возможности математической основы и выбраны оптимальные пути для внедрения ГИС-технологий при обработке данных о рельефе.

Определены приемы обработки картографического материала на основе морфогенетического подхода.

Построена цифровая модель рельефа.

Предусмотрен пересчет проекций, что особенно важно при анализе и совмещении сухопутных и морских карт.

Определена методика построения карт рельефа, трехмерных изображений рельефа, анимации рельефа.

Предусмотрено построение тематических карт с возможным наложением на батиметрию осадков и других характеристик как послойных файлов.

Новизна предлагаемой методики, основанной на широком внедрении ГИС технологий, заключается в следующем.

В области фундаментальных исследований – в разработке морских карт нового качества с учетом все возрастающих требований практики к их содержанию и проведению океанологического мониторинга на новом уровне.

В области коммуникационных технологий – в обмене больших массивов данных через Интернет, а также создании, как составной части, всемирного банка данных.

В области картографии – в выборе оптимальных проекций для специальных карт с возможностью совмещения морских и сухопутных карт, в разработке новых, более прогрессивных приемов составления морских карт.

В прикладной области – в навигации, инженерно-строительных работах, проведении аварийно-спасательных мероприятий. Особое значение цифровая модель рельефа имеет для геоакустических исследований и расчетов.

Используя методику создания цифровых моделей рельефа были построены цифровые карты рельефа в ГИС-формате для ряда районов шельфа арктических морей РФ (рис.4, 5 и 6).

Рис. 4. Рельеф юго-западной части Карского моря в ГИС формате

Рис. 5. Рельеф южной части шельфа Баренцева моря (по данным цифровой модели рельефа)

Рис. 6. Рельеф восточной части моря Лаптевых.

Учитывая большое значение данных методических решений, актуальность, перспективы и получение результатов на новом уровне, возможно выделение «геоинформационной геоморфологии» как нового направления морской геоморфологии в рамках Наук о Земле. «Геоинформационная геоморфология» - эта направление в науке, которое изучает рельеф земной поверхности, происхождение (генезис) и закономерности его развития с целью создания цифровых моделей и глобальных планетарных баз данных на основе использования ГИС-технологий.

Развитие подобных исследований возможно только на стыке разных отраслей знаний при этом геоморфологические исследования должны являться основой для изучения морфологии и динамики рельефа. Геоинформационная геоморфология, должна обеспечивать решение широкого комплекса специальных задач, включая создание единого информационного поля океанографических и гидрографических данных, а именно:

повышение эффективности системы навигационно-гидрографического обеспечения морской деятельности в целом;

сопряжение информационных центров различных ведомств о Мировом океане на базе единых нормативных и информационно-технологических стандартов;

обеспечение доступа гражданских пользователей к открытой информации о природной среде Мирового океана,

создание комплексной системы безопасности.

К основным направлениям использования данной информации относятся:

оценка изученности Мирового океана и планирование работ по специальному изучению Мирового океана;

выполнение научно-прикладных исследований;

навигационно-гидрографическое обеспечение;

создание комплексной системы обеспечения безопасности при освоении морских нефтегазоносных месторождений и т.д.

Таким образом, «геоинформационная геоморфология», позволит определить характер и изменчивость рельефа на принципиально новом технологическом уровне и должна являться составной частью морской доктрины Российской Федерации.

Глава 7. ПРОВЕРКА сопоставлениЯ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ рельефа С натурныМИ ДАННЫМИ (на примере южной части Баренцева моря)

Разработанные принципы построения модели рельефа, основанные на морфогенетических и геохронологических принципах, являются достоверными. Точность модели была проверена во время натурного эксперимента в Баренцево море (НИС «Академик Сергей Вавилов», 21 рейс). Натурный эксперимент проводился в условиях резко расчлененного рельефа с перепадом глубин более 100м. Сигналы эхолота-профилографа вместе с навигационной информацией, временем и глубиной, записывались в цифровом виде. При обработке сигнала учитывалась реальная поправка на прохождение по профилю скорости звука. В тех же координатах и с той же частотой была сделана выборка глубин из созданной модели рельефа.

Для шести галсов среднее значение разностей измеренного рельефа и полученного по цифровой модели составило около 4% (рис.7).