Приложение N - История создания Национальной серии топографических карт (NTMS), серии NATMAP и векторного продукта ГЕОДАННЫХ

1. История создания NTMS, серии NATMAP и продуктов с векторными данными

1.1 Общие сведения

После Второй мировой войны правительство Австралии выделило значительные ресурсы на национальную картографическую работу в ответ на потребности национального развития. Отдел национальной картографии (DNM) был создан в 1956 году в рамках Министерства национального развития для запуска программы геодезических изысканий и топографического картографирования в масштабе 1:100 000 и 1:250 000. Программа осуществлялась в сотрудничестве со штатами, а надзор осуществлялся Национальным картографическим советом, в состав которого входили представители штатов и правительства Австралии. Программа также получила одобрение на уровне премьер-министра. Серию карт размером 1:100 000 первоначально планировалось завершить в 1975 году, но она была выпущена только в 1988 году. Последняя карта из первоначальной серии размером 1:250 000 была опубликована в 1991 году.

Текущая национальная картографическая программа управляется Национальной группой географической информации (NGIG) в рамках отдела экологических наук о земле (EGD) компании Geoscience Australia.

NGIG была создана на базе Национального картографического подразделения (NMD) Австралийской группы геодезии и информации о земле (AUSLIG). Компания Geoscience Australia была образована в сентябре 2001 года в результате слияния AUSLIG и Австралийской организации геологической службы (AGSO). С момента своего основания организация является гражданским правительственным агентством по геодезии, картографированию и земельной информации при правительстве Австралии. Одной из основных обязанностей NGIG является предоставление и поддержка топографической картографической информации в национальном масштабе.

большая часть топографической картографической программы в масштабе 1:100 000 и 1:250 000 была реализована совместно гражданской организацией и Австралийской оборонной картографической организацией, известной как Королевский австралийский разведывательный корпус (RASvy), Директоратом стратегической военно-географической информации (DSMGI) и Оборонным топографическим агентством (DTA), ныне переименованным в как Организация оборонных изображений и геопространственной информации (DIGO). Небольшое количество листов с картами было также подготовлено государственными картографическими агентствами.

1.2 Карты NTMS масштаба 1:100 000 (исходные данные AGD66)

Создание NTMS формата 1:100 000 координировалось Отделом национальной картографии и его преемником - Австралийской группой геодезии и землеустроительной информации, которые осуществляли сбор картографических материалов совместно с производителями из частного сектора. Эта серия карт имеет стандартный размер листа 0,5 градуса широты на 0,5 градуса долготы. Были составлены карты для всей Австралии, а опубликованные карты были ограничены наиболее населенной и развитой прибрежной зоной континента. Было напечатано 1656 карт в масштабе 1:100 000, из которых 1410 были подготовлены только в виде сборников (в общей сложности 3066 листов карт). Эти подборки внутри "красной линии" (пограничной линии, очерчивающей границы отдаленных районов Австралии) не были точно составлены или опубликованы, однако они послужили основным справочным источником для использования при создании серии карт размером 1:250 000.

Общий контроль местоположения для серии карт формата 1:100 000 был основан на Австралийской геодезической сети с использованием корректировки 1966 года и Австралийского национального сфероида (более подробную информацию об этих геодезических данных можно найти в "Австралийских геодезических данных: Техническое руководство", Национальный картографический совет Австралии, Специальная публикация 10).)

Исходные данные для составления карты были получены в результате стереографического наблюдения за аэрофотосъемкой. Аэрофотосъемка, как правило, проводилась в номинальном масштабе 1:80 000 блоками, что соответствовало 1:250 000 листов карты. Некоторые съемки проводились в более крупном масштабе, и внутри компании использовались различные специализированные камеры для аэрофотосъемки, а именно марки/модели Wild RC-8, RC-9, RC-10 и Zeiss RMK. Внешние подрядчики использовали другие камеры. Все эти камеры регулярно проходили калибровку на угломерном калибровочном оборудовании.

До середины 1970-х годов, когда был внедрен метод, использующий аналитические блочные настройки, контроль положения на фотографических блоках осуществлялся с помощью щелевой настройки шаблона. В некоторых областях для расширения контроля вертикали использовалась радиолокационная альтиметрия. Как и в случае с камерами, для обработки деталей и создания контуров на материалах компиляции использовались стереоплоттеры. Эта организация использовала плоттеры Wild B8 и Kern PG2, а другие плоттеры использовались внешними подрядчиками. Были отобраны стереографические модели со всех плоттеров, чтобы убедиться, что они соответствуют соответствующим требованиям к точности.

Наконец, все материалы для составления карт были сверены с различными источниками информации. Была проведена обширная проверка на местах, на земле и с воздуха, с участием местных властей. В качестве исходной информации также использовались справочные материалы большего масштаба и дополнительные фотографии.

Затем были изготовлены контактные негативы из окончательных комплектов карт. Каждый негатив был распечатан на картографическом материале в качестве руководства для картографа по ручной обработке деталей в соответствии с предписанными спецификациями карты. Последующие этапы производства были аналогичны тем, которые более подробно описаны в следующем разделе, озаглавленном "Карты NTMS масштаба 1:250 000 (исходные данные AGD66)". Национальный охват NTM в масштабе 1:100 000 был завершен в 1988 году.

1.3 Карты NTMS масштаба 1:250 000 (исходные данные AGD66)

Листы карт NTMS в масштабе 1:250 000 были опубликованы Отделом национальной картографии, и некоторые из них были опубликованы под логотипом AUSLIG. RASvy опубликовал аэрокарты Joint Operation Graphics (JOG). Серии NTMS и JOG заменили свою предшественницу, серию R502, которая в основном состояла из неоконтурированных карт того же масштаба. Карты были созданы на основе австралийской картографической сетки (AMG), основанной на данных AGD66.

Серия NTMS/JOG, состоящая в общей сложности из 544 листов, обеспечила первое общенациональное издание полностью контурных топографических карт.

Поскольку многие таблицы NTMS были преобразованы RASvy в соответствии с их спецификациями и переизданы в виде JOG maps, сегодня доступно множество таблиц с идентичными датами достоверности, но опубликованных обоими агентствами. Большая часть первого издания
Топографические карты масштаба 1:250 000 и географические карты местности были созданы вручную на основе топографических карт и компиляций масштаба 1:100 000. Некоторые из них были созданы на основе цифровых данных масштаба 1:100 000 и 1:50 000.

Для создания картографического материала формата 1:250 000 (repromat) были использованы следующие процедуры. При публикации карт формата 1:100 000 использовался соответствующий формат repromat. В отдаленных районах, где не были опубликованы карты в масштабе 1:100 000, были использованы соответствующие материалы для составления карт в масштабе 1:100 000.

Чтобы обеспечить точную регистрацию всех необходимых чертежных материалов (прозрачная пленка, листы для рисования, маски, фотопленка и т.д.), материалы были предварительно отпечатаны на одном и том же крупноформатном штамповочном станке. Опорные сетки были сгенерированы компьютером и нанесены на отдельный слой чертежной пленки stable base. Угловые отметки на карте были нанесены на все отдельные слои, например, гидрография, дороги, контуры и т.д. которые затем были фотографически уменьшены до масштаба 1:250 000 на широкоформатной камере Klimsch "Super Autohorika 101" с использованием одинаковых настроек камеры для всего материала одной области карты.

Предварительно перфорированная прозрачная пленка была нанесена на сетку, и все шесть уменьшенных снимков каждого слоя были нанесены на соответствующий участок сетки масштаба 1:250 000, обрезаны, соединены встык и закреплены на прозрачной пленке. Из каждого из этих комплектов был изготовлен контактный негатив. Каждый негатив был напечатан на картографическом материале в качестве руководства для картографа по ручному нанесению деталей в соответствии с предписанными спецификациями карты. При необходимости детали карты были смещены, чтобы избежать наложения печати и обеспечить картографически приемлемый результат. Маски были вырезаны из материала типа "peelcote", чтобы обеспечить заполнение таких объектов, как озера, населенные пункты и т.д.

Цветная корректура рисунка была использована в качестве ориентира для размещения шрифта на прозрачной пленке. Шрифт был добавлен в корректуру после завершения наложения. Корректура была тщательно проверена на точность, полноту и корректный учет деталей. После корректуры был подготовлен окончательный репродукционный материал, который использовался типографией для изготовления печатных форм. Контрольные формы использовались для контроля качества на протяжении всего производственного процесса.

Национальный охват 1:250 000 NTM был завершен в 1988 году.

1.4 ГЕОДАННЫЕ серии 1 TOPO250K (исходные данные AGD66)

Продукт для сбора векторных топографических данных в масштабе 1:250 000 был создан в начале 1990-х годов Австралийской группой геодезии и информации о земле (AUSLIG), предшественницей Национальной группы географической информации Австралии по науке о земле. Целью программы было впервые собрать общенациональный набор цифровых топографических данных в масштабе 1:250 000, основанный главным образом на преобразовании существующих опубликованных карт масштаба 1:250 000 в цифровой формат ArcInfo.

ГЕОДАННЫЕ TOPO-250K версии 1 содержали векторное представление топографических объектов Австралии среднего масштаба и состояли из 540 фрагментов, с тремя темами на каждом фрагменте. Этими темами были: гидрография (дренажные сети, включая водотоки, озера, водно-болотные угодья и морские объекты); инфраструктура (системы транспортировки товаров и услуг, т.е. автомобильные и железные дороги и связанные с ними сооружения, а также населенные пункты, населенные пункты и аэронавигационные объекты, позволяющие размещать эти услуги); и рельеф (серия точечных возвышений, выбранных таким образом, чтобы дать репрезентативную картину местности).

Этот продукт был создан на основе материалов для воспроизведения национальных топографических карт формата 1:250 000 (NTMS) и графических материалов для совместных операций Королевского австралийского разведывательного корпуса (JOG). Этот репродукт был отсканирован и векторизован, а некоторые дополнительные данные были собраны с помощью ручного процесса оцифровки. Цифровая информация была также предоставлена соответствующими государственными органами для Тасмании и двух картографических районов в Западной Австралии. Где были представлены карты NTMS и JOG были использованы материалы NTMS, опубликованные с идентичными датами достоверности. Выборочная обработка "коридора" на основе спутниковых снимков и других исходных материалов была проведена на нескольких фрагментах в течение срока действия этой программы.

Поскольку данные TOPO-250K были оцифрованы из существующих картографических материалов, некоторые элементы были подвергнуты картографическому перемещению. Эти векторные данные были протестированы и подтверждены компанией AUSLIG с использованием комбинации сценариев UNIX и команд ArcInfo, которые не зависели от рабочей системы. Графические тесты использовались для проверки таких параметров, как структура, замыкание полигонов, минимальный размер полигонов и топологические взаимосвязи.

Национальный охват был завершен в 1994 году.

1.5 ГЕОДАННЫЕ-натурные карты серии 250K в масштабе 2 и 1:250 000 (данные GDA94)

После завершения в 1994 году программы создания векторных картографических продуктов GEODATA TOPO-250K Series 1 стало очевидно, что существующие бумажные картографические продукты нуждаются в обновлении. Однако также возникла потребность во включении всех картографических функций в продукт с векторными данными. В то же время было признано, что можно повысить эффективность производства бумажных карт и цифровых информационных продуктов с использованием параллельных методов производства. АУСЛИГ определил создание центральной базы данных, содержащей информацию, которая должна быть включена в оба продукта, а также функции, характерные для каждого из этих продуктов (например. гипсометрические области) или карту (например, сетку и сеточный элемент). Из этой базы данных объекты карты и их расположение могут быть извлечены для создания файла postscript для производства repromat, а объекты данных - для формирования таблицы GEODATA TOPO-250K Series 2. Центральная база данных называлась (и до сих пор называется) "Рабочей базой данных" и была представлена в формате ArcInfo coverage. Она содержала пять тем на каждой странице, включающих до 32 разделов или "слоев" ArcInfo на каждой странице. Эта база данных стала ключевым источником данных для текущих будущих редакций как карт, так и информационных продуктов в масштабе 1:250 000.

Пересмотр содержания карт и цифровых данных был основан на исходной информации, собранной NMD/NMIG и ее предшественником AUSLIG, но проводился производителями из частного сектора. Спутниковые снимки с географической привязкой были ключевым источником для определения местоположения объектов. Визуальная интерпретация изображений была дополнена информацией из самых разных источников. В ходе реализации программы были проведены выездные проверки, в дополнение к получению данных и информации от ряда местных органов власти, государственных учреждений, частных компаний и частных лиц. К этому процессу были также привлечены другие внешние учреждения, которые могли бы предоставить соответствующую дополнительную информацию для проверки на местах.

Карты были созданы на основе картографической сетки Австралии (MGA), основанной на данных GDA94. Большинство производителей, участвующих в создании карт и данных в рамках цикла пересмотра Series 2, использовали ArcInfo в качестве базового производственного инструмента. Формат ArcInfo был заданным форматом доставки рабочей базы данных, связанной с каждым фрагментом TOPO-250K Series 2. Другой ключевой особенностью этой программы было введение нестандартных линий листа для некоторых областей карты и данных. Были получены положительные отзывы клиентов о доступности карт, на которых большая часть карты была покрыта морем, а суша была показана лишь на очень небольшом участке. Клиенты также были явно разочарованы тем, что крупные города или объекты были разделены на две области карты. В связи с этим АУСЛИГ пересмотрел все традиционные линии листа и, там, где это было целесообразно, изменил их, чтобы обеспечить оптимальное представление рельефа и ключевых объектов карты. В результате многие листы карты были расширены за пределы традиционных областей карты, а некоторые области карты были повернуты таким образом, чтобы охватить область в 1,5° широты и 1° долготы. В результате внесения изменений в эти размеры листов общее количество NATMAP в масштабе 1:250 000, основанных на данных GDA94, было сокращено до 513 листов.

Первый лист карты в новом формате NATMAP формата 1:250 000 был напечатан в марте 1998 года, а общенациональный охват пересмотренных карт, созданных с помощью программы GEODATA-250K Series 2, был завершен в 2003 году.

1.6 Доработка и преобразование карт NTMS масштаба 1:100 000 (AGD66) в формат NATMAP (GDA94)

Первая пересмотренная карта в масштабе 1:100 000, напечатанная в новом стиле NATMAP, была напечатана в мае 2000 года. Эта карта, вместе с последующими изданиями карт в масштабе 1:100 000, были созданы на основе новой картографической сетки Австралии (MGA), основанной на данных GDA94. Для доработки и последующей публикации (в приоритетном порядке) из национального охвата было отобрано лишь относительно небольшое количество листов карт этой серии - 1:00 000.

Как и в случае с картами NATMAP масштаба 1:250 000, содержание этих карт было пересмотрено на основе информации, собранной AUSLIG, но выполненной частными производителями. Спутниковые снимки с географической привязкой были ключевым источником для определения местоположения объектов. Там, где была доступна недавняя аэрофотосъемка, она также использовалась для идентификации объектов, изображенных на спутниковых снимках. Визуальной интерпретации снимков способствовали контакты с местными органами власти и государственными картографическими агентствами, а также с другими группами, такими как горнодобывающие компании, лесные хозяйства, частные землевладельцы, аварийные службы и т.д. Эти группы были очень важным источником актуальной и надежной информации. Информация, полученная в ходе различных поездок на места, также была включена, где это было возможно, в сочетании с этими другими источниками.

Производители, участвовавшие в создании карт, использовали ArcInfo, Microstation, Intergraph или CorelDRAW в качестве рабочих инструментов. Цифровые данные, полученные в этих различных форматах, были заархивированы внутри организации. Однако на момент архивирования не планировалось преобразовывать и обновлять эти векторные данные в формат, который соответствовал бы стандартам качества, ожидаемым от набора данных GEODATA TOPO-100K, которые могли бы быть предоставлены заказчикам.

1.7 Пересмотр ГЕОДАННЫХ-250K Серии 2 и 1:250 000 NATMAPS (данные GDA94)

В 2003 году началась программа пересмотра для обновления векторного продукта ГЕОДАННЫХ TOPO-250K серии 2 и связанных с ним карт в масштабе 1:250 000. При определении элементов для этого процесса пересмотра было установлено несколько новых критериев, позволяющих улучшить содержание и точность продукта. Некоторые из этих элементов включали;

• Применялся "целевой" подход к выбору объектов картографии и обработки данных, подлежащих пересмотру, на основе учета приоритетов и потребностей. Приоритетное внимание было уделено областям, которые могут претерпеть серьезные изменения или требуют улучшения детализации. Районам, в которых расположены крупные городские районы, было уделено первоочередное внимание.
• Признание того, что предыдущий продукт NATMAP нуждался в пересмотре с точки зрения уровня и типа детализации, показанной на карте (или того, какие упущения были допущены в ходе этой серии). Области на карте оценивались в соответствии с плотностью населения, а также проверялась адекватность уровня охвата объектов, например. в менее густонаселенных районах требовалось добавить дополнительные усадьбы и объекты, указывающие на воду.
• Расширение и активизация программы работы по проверке на местах, укрепление связей с местными органами власти, государственными органами и органами частного предпринимательства, а также с отдельными участниками в целях получения актуальной и надежной исходной информации.
• Обновление ранних данных и карт GEODATA TOPO-250K серии 2 до эквивалентного уровня спецификации, используемого для последних рабочих единиц в программе, и включение любых последующих изменений в спецификации, происходящих в течение срока действия этой программы.

Программа пересмотра GEODATA-250K Series 2 была завершена в начале 2006 года, что позволило создать национальную топографическую базу данных со средним сроком обращения менее 5 лет.

1.8 Национальная база топографических данных TOPO250K (NTDB) - данные GDA94

Параллельно с пересмотром ГЕОДАННЫХ TOPO-250K Series 2 и NATMAPS формата 1:250 000 был начат проект по объединению всех 513 фрагментов рабочей базы данных формата 1:250 000 в один непрерывный и полный набор данных по Австралии в формате базы геоданных ArcGIS.

Пространственные данные базы данных NTDB масштаба 1:250 000 получены из векторного продукта GEODATA серии 2 TOPO250K и связанной с ним рабочей базы данных, созданной Geoscience Australia в период с 1997 по 2005 год. Эти данные были объединены для формирования базы данных NTDB в масштабе 1:250 000 под названием "TOPO250K NTDB" с непрерывными слоями, охватывающими всю страну.

База данных NTDB является основой для будущего пересмотра картографического продукта формата 1:250 000 и его исходных цифровых данных. Она была представлена широкой публике под названием "Серия ГЕОДАННЫХ TOPO250K 3". Кроме того, он используется для обеспечения онлайнового охвата топографическими данными по всей стране через Всемирную паутину, а в будущем - для возможности печати уникальных карт по запросу с заданными размерами и для использования на заказ.

1.9 Последние события

1.9.1 Расширение масштабных хранилищ данных

В ноябре 2003 года Межправительственный комитет по топографической съемке и картографированию (ICSM) учредил Постоянный комитет по топографической информации (PCTI). Это было вызвано необходимостью улучшения координации деятельности по топографическому картографированию, особенно между штатами и территориями, а также Содружеством. Было признано, что каждая из юрисдикций располагает ограниченными ресурсами и что при совместной работе можно добиться большего. Этот процесс был ускорен в связи с выявленной необходимостью улучшения картографирования для реагирования на чрезвычайные ситуации, которая стала очевидной после лесных пожаров в январе 2003 года в Восточной Австралии и которая должна была быть освещена в докладе Специального комитета Палаты представителей "Обугленная нация: отчет о расследовании лесных пожаров".

Проведенные в то время маркетинговые исследования выявили потребность в топографической информации с более высокой точностью определения местоположения, которая была бы совместима с устройствами GPS, широко используемыми аварийно-спасательными службами, и в то же время все большее внимание уделялось целенаправленному пересмотру данных по конкретным объектам, а не систематическому пересмотру всех объектов в районе. В 2005 году ICSM запустила Национальную инициативу по координации топографической информации (NTICI). Результатом NTICI стало гораздо более тесное сотрудничество между штатами и Содружеством благодаря совместным проектам, осуществляемым Geoscience Australia совместно с соответствующими юрисдикциями. Программа NTICI основана на принципе "захвати один раз, используй много". В рамках этой программы тематическая работа проводилась на значительных территориях Австралии (как правило, в масштабе 1:25 000). Эти проекты внесли непосредственный вклад в подготовку к реагированию на чрезвычайные ситуации, в частности, в предоставление данных для топографических атласов, подготовленных для пожарных служб.

Другие совместные проекты с федеральными правительственными учреждениями и внутренними проектами Geoscience Australia (такими как Национальная информационная система о воздействии) также повышают пространственную точность и атрибуцию выбранных тем.

В последние годы также значительно повысилось разрешение и качество национальной цифровой модели рельефа, выпускаемой компанией Geoscience Australia. В 2008 году была выпущена версия 3 9"DEM, дополненная данными, полученными в ходе радиолокационной топографической миссии Shuttle в 3", которые находятся в открытом доступе, и данными в 1", которые доступны правительственным учреждениям.

1.9.2 Целенаправленный пересмотр хранилищ данных

В то время как проводился этот тематический пересмотр, Национальная группа географической информации Австралии по наукам о земле также обновляла свои базы данных путем целенаправленного пересмотра изменений в инфраструктуре/землепользовании. В рамках этого целенаправленного пересмотра рассматриваются конкретные изменения в ландшафте по нескольким направлениям, таким как строительство новой шахты, электростанции или поселка и соответствующей инфраструктуры. К настоящему времени таким образом были обновлены хранилища данных примерно по 26 определенным топографическим областям размером 1:250 000 с соответствующими печатными/цифровыми картографическими продуктами NATMAP.

1.9.3 Разработка высокоточной пространственной базы данных, из которой могут быть получены карты/информационные продукты различного масштаба.

Geoscience Australia использует данные, полученные в рамках этих совместных программ сбора данных, а также существующие базы данных Geoscience Australia и архив Министерства обороны, состоящий из 50 тыс. карт / данных, для разработки / расширения Национальной базы топографических данных TOPO250 тыс. (NTDB) в единую национальную базу топографических данных (NTDB) с высокой пространственной и атрибутивной точностью. которые затем могут быть использованы для создания множества цифровых/ бумажных данных / картографических продуктов различного масштаба с помощью автоматизированного процесса фильтрации и обобщения, управляемого картографами. Продукция будет выпускаться в масштабе от 1:100 000 до 1:10 000 000 и включать стандартную серию NATMAP.