Информационный центр "Центральный Дом Знаний"
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0
|
В.С.Тикунов., Моделирование в картографииТикунов B.C. М.: Изд-во МГУ, 1997. - 405 с. ISBN 5-211-03346-9 Учебник посвящен современным аспектам тематической картографии: рассматриваются принципы и критерии моделирования тематического содержания карт, дается разработка методов моделирования структуры, взаимосвязи и динамики географических явлений, сложных математико-кар-тографических моделей, анаморфоз, уделено внимание вопросам надежности моделирования, автоматизации в картографии и геоинформатике. Для студентов картографических, географических, экологических, геологических и других специальностей, изучающих и использующих методы пространственно-временного моделирования. ВВЕДЕНИЕ Прогресс в современной географии определяется многими факторами и условиями. В их числе можно выделить методы и средства географических исследований, бурно совершенствующиеся в настоящее время, особенно в связи с использованием системного подхода, математики, вычислительной техники и автоматизированных устройств. В частности, многогранны аспекты применения моделирования и средств автоматизации в картографии, которая, относясь к числу точных наук, издавна использует математические методы для построения картографического изображения. С конца 60-х годов методы моделирования все чаще стали применяться для формирования содержания тематических карт, в целях переработки исходных данных соответственно задачам картографирования. Современное развитие также неразрывно связано со все возрастающей ролью автоматизации. Актуальность разработки вопросов моделирования и автоматизации в картографии определяется необходимостью более эффективного использования обширных массивов данных, ускорением и объективизацией процесса создания карт и расширением сферы их практического применения. Это прежде всего относится к задачам охраны окружающей среды и рационального природопользования, все более широкому применению карт в научных исследованиях и народнохозяйственной практике. По мере расширяющегося использования космических материалов и необходимости обработки больших информационных массивов также становится актуальным комплексное применение электронно-вычислительной техники и картографической автоматики. Картография неразрывно связала себя с новой прогрессивной сферой исследований — геоинформатикой, возникшей на стыке картографии, информатики, географии и математики. Наиболее примечательная черта современного этапа развития геоинформатики в стране состоит в переходе к новому конструктивному периоду ее развития. Это связано с созданием благоприятных концептуальных, технических и организационных условий и все более четко сознаваемой необходимости в географических информационных системах и в сфере профессиональной географии, и в области совершенствования информационного обеспечения важных народнохозяйственных задач, рационального использования информационных ресурсов. В настоящее время задачи геоинформатики выходят за рамки картографии, делая ее основой для интеграции частных географических и других (геологических, почвенных и т.д.) дисциплин для комплексных системных исследований, и, видимо, есть рациональное зерно во взгляде на геоинформационные системы как на модель географических знаний. Вначале информационные системы рассматривались как первый этап автоматизированного создания карт, позднее в функции географических информационных систем, в их широком понимании, стали включать блоки моделирования и автоматизированного воспроизведения карт. В области автоматизации в картографии, показавшей свое значение в создании однотипных массовых произведений, встала задача быстрого переналаживания и перекомпоновок технических систем и более гибкого использования аппарата их математического обеспечения для решения широкого круга нетиповых задач. Следует упомянуть об опытах формирования искусственного интеллекта для целей географии и картографии как моделирования процесса познания явлений в подражание человеческой деятельности с помощью так называемых эвристических программ. В основу такого процесса закладывается оценка явления целиком, без его разложения на части, которые можно моделировать традиционным путем. В этом случае дается приблизительное описание, детали которого предстоит "доработать" эвристическим программам ЭВМ. Такой подход важен в географии, когда мы не имеем возможности в деталях описать сложные географические явления. Что касается методов моделирования, то здесь стали разрабатываться схемы их многовариантной реализации и подходов к оценке надежности получаемых результатов. Ведутся работы по созданию специальных методов "пространственной статистики", учитывая первостепенную значимость для географии и картографии учета пространственных аспектов и неприспособленности для этих целей имеющейся математической статистики. Видимо, следует расширить'эту область исследований и заняться разработкой методов "пространственной математики" или "пространственного математического моделирования". Продолжают привлекать внимание области взаимного использования картографического и других методов, например комплексирова-ния с аэрокосмическими, математическими моделями и др. Вновь появился интерес к созданию картографических кинофильмов и использованию голографии для тематической картографии. Назрела необходимость стандартизации картографической терминологии, особенно в области автоматизации. Поэтому в данной книге речь пойдет о методах моделирования и средствах автоматизации и геоинформатики, без которых немыслимо дальнейшее развитие картографии. Основой для книги служат лекции, читаемые автором в Московском университете с 1975 г.; отдельные из них были прочитаны в других университетах России, Чехии, США и Нидерландов, а также в виде докладов на многочисленных международных и национальных конференциях. Автор благодарен всем соавторам, с кем проведены исследования в самых различных областях географии и без участия которых данная работа была бы просто не возможна. Особенно хочется отметить Сергея Николаевича Сербенюка, светлой памяти которого посвящается данный труд. Автора с Сергеем Николаевичем связывали многолетняя дружба и совместная работа, в том числе по тематике данной книги. Например, фрагменты второй и четвертой глав по существу являются частями совместно написанных статей. Настойчивость, доброжелательность, обаяние, присущие Сергею Николаевичу, умение увидеть перспективы науки собирали вокруг него многочисленных друзей и учеников. Его образ еще долгие годы будет для целого поколения картографов ярким примером беззаветного служения науке. Оглавление ВВЕДЕНИЕ......................................... 3 Глава L ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ В ТЕМАТИЧЕСКОЙ КАРТОГРАФИИ ............... 6 1.1. Основные направления развития моделирования в тематической картографии.................................. 6 1.2. Методы моделирования тематического содержания карт ..... 16 1.3. Роль автоматизации в тематической картографии.......... 27 Глава IL КОНСТРУИРОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ СТРУКТУРЫ ЯВЛЕНИЙ................................... 33 11.1. Модели структуры пространственных характеристик явлений . . 33 11.1.1. Модели пространственного размещения точечных объектов ........................... 33 11.1.2. "Гравитационные" модели структуры явлений ... 36 11.1.3. Модели аппроксимации поверхностей пространственных географических распределений ....... 52 11.2. Модели структуры содержательных характеристик явлений .... 61 11.2.1. Модели снижения размерности многомерных географических данных...................... 61 11.2.2. Моделирование типологических синтетических характеристик............................ 69 11.2.3. Моделирование оценочных синтетических характеристик ............................... 83 Глава ÎIL КОНСТРУИРОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ЯВЛЕНИЙ................................ . 100 III.1. Модели взаимосвязей пространственных характеристик явлений .......................................... 100 Ш.1.1. Информационные модели взаимосвязей пространственных характеристик явлений......... . 101 Ш.1.2. Корреляционные модели взаимосвязей пространственных характеристик явлений............. 109 Ш.2. Модели взаимосвязей содержательных характеристик явлений.......................................... 124 Ш.2.1. Корреляционные модели взаимосвязей содержательных характеристик явлений.............. 124 Ш.2.2. Таксономические модели взаимосвязей содержательных характеристик явлений.............. 147 Ш.2.3. Модели взаимосвязей содержательных характеристик явлений по качественным показателям . . . 155 Глава IK КОНСТРУИРОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ДИНАМИКИ ЯВЛЕНИЙ.................................... 163 IV Л. Модели динамики пространственного распространения явлений.......................................... 163 rv.1.1. "Гравитационные" модели динамики пространственного распространения явлений............ 164 IV.1.2. Стохастическое моделирование пространственного распространения явлений .............. 169 IY.1.3. Диффузионные модели пространственного распространения явлений..................... 180 IY.2. Модели динамики содержательного развития явлений ...... 186 IY.2.1. Марковские модели динамики содержательного развития явлений........................ 186 IV.2.2. Регрессионные модели содержательного развития явлений............................... 192 Глава V. КОНСТРУИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ МАТЕМАТИКО- КАРТОГРАФИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ............... 196 V.l. Конструирование цепочкообразных моделей ............. 196 V.2. Конструирование сетевых моделей .................... 209 V. 3. Конструирование древовидных моделей................. 216 Глава VI. СОЗДАНИЕ АНАМОРФИРОВАННЫХ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ...................... 232 VI. 1. Краткий обзор методов создания анаморфированных картографических изображений ........................... 232 VI.2. Численный метод получения анаморфированных картографических изображений............................... 238 VI. 3. Применение анаморфированных изображений в географичес- ких исследованиях................................ 241 Глава VII. НАДЕЖНОСТЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕМАТИЧЕСКОГО СОДЕРЖАНИЯ КАРТ ......................... 259 VII. 1. Оценка надежности путем сравнения алгоритмов моделирования.......................................... 259 VII.2. Картографирование оценок надежности моделирования..... 270 VII. 3. Многовариантность моделирования как средство оценки надежности моделирования............................ 277 VIL4. Проблемы моделирования и картографирования нечетких географических систем............................... 291 Глава VIII. АВТОМАТИЗАЦИЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ................... 307 VIII. 1. Автоматизированное создание аналитических карт ...... 307 VIII.2. Автоматизация создания синтетических карт............. 324 VIII.3. Автоматизация картографической генерализации ......... 337 Глава IX. ГЕОИНФОРМАТИКА И КАРТОГРАФИЯ........... 343 1Х.1. Географические информационные системы .............. 343 1Х.2. Экспертные системы............................... 353 ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................... 368 ЛИТЕРАТУРА........................................ 371 ОГЛАВЛЕНИЕ....................................... 397 |
Loading
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Моделирование в картографии: Учебник.