Цифрові карти місцевості

Військова топографіяСкачать «Військова топографія» бесплатно, а также скачать много других карт можно в нашем архиве карт

Розглянуті вище карти створюються за класичними для цих видів карт технологіями. Проте особливу увагу за останні десятиліття в арміях передових країн світу приділяють створенню цифрових карт, виготовлення яких потребує передових досягнень науки і найсучасніших технологій.

Створення цифрових карт у передових країнах світу (США, Канаді, Німеччині, Франції) розпочато наприкінці 60-х і на початку 70-х років минулого століття у зв’язку з появою нових видів високоточного озброєння.

У 1971-1978рр. топографічною службою СРСР теж були виготовлені перші цифрові карти для полігонних випробувань пуску крилатих ракет, оскільки використання традиційних топографічних і спеціальних карт та фотодокументів не відповідало вимогам для оперативного управління військами та застосування новітнього озброєння, які вираховувались не годинами, а десятками хвилин. Власне, для забезпечення обороноздатності країни саме життя і поставило завдання щодо необхідності створення якісно нового виду топогеодезичної інформації – цифрових карт.

Цифрові карти є одним із основних джерел інформації про місцевість в об’єктово-просторовій побудові і забезпечують роботу засобів навігації та управління сучасною високоточною зброєю, а також геоінформаційних систем, які використовуються у бойовій діяльності військ та органів управління. Цифрові карти є основою формування електронних карт, з яких можуть друкуватися паперові копії. Вони виготовляються у масштабах топографічних і спеціальних карт, якими забезпечуються Збройні Сили України.

Цифрова карта – модель земної поверхні, записана цифрами в кодовій формі і за встановленою структурою на магнітній стрічці, або якомусь іншому носієві інформації з урахуванням прийнятих елементів математичної основи карти і вимог картографічної генералізації щодо її картографічного зображення. Цифрові карти створюються у вигляді цифрових моделей місцевості, цифрових моделей рельєфу, цифрових карт місцевості і цифрових топографічних карт.

Цифрові моделі місцевості – цифрові картографічні моделі, які містять в собі дані про об’єкти місцевості та їх характеристики.

Цифрові моделі рельєфу – цифрові моделі місцевості, які містять в собі інформацію про її рельєф.

Цифрові карти місцевості – цифрові моделі місцевості записані на машинному носієві, у встановленій структурі і кодах, відповідно до визначеної математичної основи, проекції та розграфлення, які за точністю і змістом відповідають первинному картографічному матеріалу.

Цифрові топографічні карти – цифрові моделі місцевості, записані на машинному носієві у встановленій структурі і кодах, у прийнятих для топографічних карт проекціях, розграфленні, системі координат і висот, які за точністю та змістом відповідають топографічним картам відповідного масштабу.

Електронні карти – це цифрові карти, які візуалізовані з використанням програмних та технічних засобів у заданій проекції, системі координат та умовних знаків і призначені для автоматизації картографічного відображення та аналізу об’єктів, процесів і явищ з урахуванням динаміки їх розвитку, а також вирішення прикладних завдань з використанням різноманітної додаткової інформації.

Електронні карти дозволяють застосовувати інтерактивний режим роботи з картографічними даними, описами та оперативною інформацією. Це дає можливість у процесі планування і проведення аналізу втручатися в процес проектування рішення та вносити нові критерії (збільшувати або обмежувати їх). Зразки деяких цифрових і електронних карт, цифрових моделей місцевості і рельєфу надаються у додатку 3 підручника.

Цифрові топографічні карти повинні відповідати таким вимогам:

  1. Створюватися у Системі координат 1942 року (до введення в дію УСК-2000) в рівнокутній поперечно-циліндричній проекції Гаусса і з розподілом інформації на номенклатурні аркуші, які покривають місцевість у рамках аркушів топографічних карт масштабів 1:10000-1:1 000 000.
  2. Давати можливість автоматизованого визначення даних про розташування об’єктів та їх характеристик і отримувати цифрові значення кількісних та якісних характеристик і кодів об’єктів у єдиній системі класифікації та кодування картографічної інформації.
  3. Мати таку класифікацію об’єктів та елементів місцевості, яка відповідала б класифікації, що прийнята для топографічних карт масштабів 1:10000-1:1 000 000.
  4. Структура представлення інформації цифрових карт повинна забезпечити можливість внесення змін та доповнень без погіршення точності даних, які вже є.
  5. Мати таку структуру представлення інформації цифрових карт, щоб з них була можливість виділити незалежні моделі елементів карти, а саме:
  • елементів математичної основи;
  • рельєфу місцевості;
  • гідрографії;
  • населених пунктів;
  • промислових та соціально-культурних об’єктів;
  • ґрунтово-рослинного покриву тощо.

Основні принципи створення цифрової картографічної інформації базуються на видах інформації про місцевість, що використовувалися до цього часу. Основними видами інформації про місцевість є картографічні матеріали та матеріали аерофото- або космічного знімання.

Створення цифрової картографічної інформації за картографічними матеріалами може виконуватися за дігітайзерною або сканерно-векторною технологіями, які можуть бути застосовані як окремі закінчені технології так і сукупні (частина цифрової картографічної інформації створюється за дігітайзерною технологією, а частина – за сканерно-векторною). Основою для створення цифрової картографічної інформації за картографічними матеріалами є копії з топографічних карт.

Створення цифрової картографічної інформації за матеріалами аерофото- або космічного знімання може виконуватися на аналітичних фотограмметричних приладах або за сканерно-векторною обробкою аерофото- або космічних знімків.

У зв’язку зі створенням нової техніки і впровадженням новітніх технологій у сфері геодезичних і картографічних робіт збір цифрової картографічної інформації виконується за допомогою систем глобального позиціювання GPS, ГЛОНАСС та інших.

У збройних силах передових країн світу цифрова картографічна інформація використовується в наступних напрямках.

У навігації – для керування польотами авіації; у наземній, морській (надводній та підводній) навігації – для роботи з даними систем глобального позиціювання, тобто визначення місцезнаходження будь-якого об’єкта у реальному режимі часу.

У топографічному аналізі місцевості – для топографічного моделювання місцевості, аналізу можливості подолання водних перешкод, визначення прямої видимості і полів невидимості.

У стратегічному плануванні операцій – для планування бойових дій військ, моделювання траєкторій польотів ракет, літаків, керування наведенням снарядів і планування десантних операцій.

У тактичному керуванні операціями – для планування розміщення угруповань військ, керування бойовими системами, моделювання десантних і берегових операцій, підводних бойових дій, операцій сил спеціального призначення.

При підтримці основних операцій – для розробки лінії оборони, контролю навколишнього середовища, плануванні, розміщенні та обліку засобів обслуговування, плануванні полігонів і навчань.

У розвідці – для боротьби з тероризмом, аналізу критичних зв’язків, оборонних досліджень, спостереження за виробництвом озброєння тощо.

Таким чином, напрямки застосування цифрових карт у військовій справі самі різноманітні. Проте необхідно відзначити, що на даний час вони використовуються, в основному, верхньою ланкою управління військами. В арміях провідних країн світу вони вже стають доступними командирам середніх і нижчих ланок, а органи управління вже використовують цифрову картографічну інформацію для прийняття рішення, яка раніше була доступна лише командувачам стратегічних напрямків.

Досвід локальних війн і збройних конфліктів минулих років показав великі переваги використання цифрової інформації про місцевість. Наприклад, для топогеодезичного забезпечення бойових дій військ під час підготовки операцій у Перській затоці „Щит в пустелі” і „Буря в пустелі” США здійснили цифрове картографування території Іраку, що складало близько 450 000 км2. Робота, яка була проведена всього за 30 діб, дала значну перевагу в інформаційному забезпеченні, що значною мірою і визначило результати війни.

Сучасні технології використання цифрової інформації про місцевість дозволяють вирішувати у військах наступні практичні завдання.

  • Визначати прямокутні та географічні координати об’єктів місцевості та їх висоти, а також переобчислювати прямокутні координати в географічні і навпаки.
  • Здійснювати топогеодезичну прив’язку бойових порядків військ.
  • Визначати площі об’єктів, відстані між об’єктами та обчислювати довжину маршруту.
  • Прогнозувати зони затоплення.
  • Визначати поля невидимості побудовою профілів місцевості.
  • Створювати тривимірну модель місцевості на екрані монітора або друкуванням на папері.

Крім цього, можливості цифрової картографічної інформації також дозволяють відображати місцевість на екрані монітора у вигляді роликів, проглядання яких складає враження польоту над реальною місцевістю та її вивчення у будь-якому напрямку.

Висновки фахівців свідчать про те, що обсяги використання цифрової картографічної інформації у вирішенні військових завдань складає близько 80%, а, отже, навіть коротко розглянуті напрямки використання цифрової картографічної інформації у військовій справі дають змогу зробити висновок про те, що майбутнє Збройних Сил України полягає у всебічному і повсякденному її застосуванні.

Топографічна служба Збройних Сил України своєчасно визначила основні напрямки розвитку у цій галузі і сьогодні концентрує значні зусилля на цифровому картографічному виробництві для надійного забезпечення обороноздатності країни.

При цьому необхідно також зазначити, що цифрова карта не може повністю замінити командирам усіх рівнів традиційну паперову карту, яка є одним із найважливіших бойових документів у їх роботі. Мова йде про спільне використання цих карт та їх взаємне доповнення, пам’ятаючи при цьому, що при застосуванні противником сучасних засобів радіоелектронної боротьби можлива відмова роботи найсучаснішої комп’ютерної техніки і технологій.