Как карты передают географическую информацию

Фундаментальные концепции ГИС тесно связаны с картами и их содержимым. По сути, концепция карты формирует основу более полного понимания ГИС. Данная тема рассматривает некоторые фундаментальные концепции ГИС и описывает, как их можно применять и использовать в ГИС.

Карта - это представление пространственной или географической информации в виде серии тематических слоёв для интересующей территории. Бумажная карта также содержит дополнительные элементы, организованные на странице. В собственно теле карты предоставлен географический вид информации, прочие элементы - легенда, масштабная линейка, стрелка севера, описательный текст и заголовок - вокруг карты помогают понять, прочитать и интерпретировать содержимое карты.
Люди работают также с компьютерными картами — интерактивными изображениями на компьютерных мониторах, которые позволяют делать запросы и взаимодействовать с представленной на карте географической информацией.

Географические элементы представляются в качестве серий слоёв карт для заданных экстентов — например, можно просматривать слои дорог, рек, населенных пунктов, строений, политических границ, рельефа и спутниковых изображений.
Географические элементы изображаются на картах в этих сериях слоёв.
Слои карты – это тематически представления такой географической информации, как транспортная сеть, водные объекты и рельеф. В пределах каждого слоя для показа важной информации, описывающей отдельные географические элементы, используются символы, цвета и текст. Слои помогают понять информацию с помощью следующего:

• Дискретных пространственных объектов в виде наборов точек, линий и полигонов;
• Символов, цветов и надписей на карте, помогающих описать объекты карты;
• Аэрофотоснимков или космических снимков, покрывающих экстент карты;
• Таких непрерывных поверхностей, как рельеф, который можно представить разными способами — например, в виде набора контурных линий и точек с высотами, либо как рельеф с отмывкой.

Вместе с телом карты, карта представляет собой единую серию элементов карты, размещенных и организованных на странице. Обычно элементы карты - это стрелка севера, масштабная линейка, легенда и прочие графические элементы. Эти элементы служат для чтения и интерпретации карты.
Эта информация помогает сообщить с помощью карты гораздо больше, просто показывая огромное количество информации в систематизированном, интуитивно понятном виде. Это, в свою очередь, помогает читателю карты визуализировать и понять интересные факты, очень важные для работы.

Карты помогают передать географические отношения, которые читатели карты могут интерпретировать и анализировать. Отношения, построенные на взаиморасположении на территории, называются пространственными отношениями. Вот некоторые примеры:

• Какие географические объекты соединены с другими (например, Проспект Мира соединён с Ярославским шоссе).
• Какие географические объекты примыкают (например, городской парк примыкает к университету).
• Какие географические объекты содержатся внутри территории (например, контуры зданий находятся внутри границ земельных участков).
• Какие географические объекты накладываются (например, железная дорога пересекает автостраду).
• Какие географические объекты находятся рядом (анализ близости) друг с другом (например, Малый театр находится рядом с Большим театром).
• Геометрия каких пространственных объектов совпадает (например, городской парк совпадает с памятником природы).
• Различия в высоте географических объектов (например, здание МГУ находится выше реки).
• Объект идет вдоль другого пространственного объекта (например, маршрут автобуса идёт вдоль уличной сети).

На карте такие отношения не всегда ясно представлены. Но, будучи читателем карты, вы интерпретируете такие пространственные отношения и получаете производную информацию на основании относительного положения и очертаний таких элементов карты, как улицы, границы, здания, озёра, железные дороги и прочие пространственные объекты. В ГИС такие отношения можно моделировать, используя различные типы и поведение данных (например, топологии и сети) и применяя обширный набор пространственных операций для географических объектов (например, создание буферных зон и наложение полигонов).