Весна Иконовић МОДЕЛИscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0351-465x/2006/... ·...

Зборник радова, св. LIV, 2006. Collection of the Papers, vol. LIV, 2006

229

Прегледни научни рад Review scientific article Весна Иконовић

МОДЕЛИ У КАРТОГРАФИЈИ∗ Извод: Модели у картографији могу бити следећи: карте, модели у тематској кар-тографији, атласи, 3Д и 4Д модели и модели виртуелне стварности. Карте су мате-матички и логички модели који не само да представљају садржај реалног простора, већ и његове специфичности и везе које се не могу видети на први поглед. Атлас је моделована контекстура садржаја третиране тематике простора на оптималном ску-пу карата. Атласи су виша форма картографије. Модерна подела атласа на основу технологије израде била би на: 1. класичне или традиционалне (штампане на папи-ру) и 2. електронске (израђене на електронском медију – рачунару или радној ста-ници). Електронски атлас је компјутеризован ГИС, повезан са одређеним просто-ром или тематиком у зависности од намене, са додатним функцијама где карте има-ју доминантну улогу. Електронски атласи деле се на три велике групе: 1. прегледне електронске атласе , 2. интерактивне електронске атласе и 3. аналитичке електрон-ске атласе. Примена 3Д, 4Д и модела виртуелне стварности омогућава истражива-ње понашања динамичких просторних система кроз време и на основу тога плани-рање и пројектовање њихове оптималне организације за одређени временски пери-од. Будућност картографије је у изради електронских карата и електронских атласа. Кључне речи: карте, атласи, 3Д и 4Д модели. Abstract: Models in Cartography can be the following: maps, models in thematic cartography, atlases, 3D and 4D models and models in virtual reality. The maps are mathematical and logical models, which are not just representing the contents of the real space, but also their specific and relational traits which can’t be seen at first sight. Atlas is modeled contexture contents of treated thematic of space on optimal map union. Atlases are higher form of cartography. Modern classification of atlases by technology of making would be on: 1. classical or traditional (printed on paper) and 2. electronic (made on electronic media – computer or computer station). An electronic atlas is a computerized GIS, related to a certain area or theme in connection with a given purpose, with an additional narrative faculty in which maps play a dominant role. Electronic atlases are divided in three large groups: 1. view-only electronic atlases, 2. interactive electronic atlases and 3. analytical electronic atlases. Applying of 3D, 4D models and models of virtual reality make possible researching behavior of dynamic spatial systems through time and by that planning and projecting their optimal organization for particular time period. Future of Cartography is in making electronic maps and electronic atlases. Key words: maps, atlases, 3D and 4D models. ∗ Рад представља резултат истраживања на пројектима 146015, које финансира Министарство науке и заштите животне средине Републике Србије.

УДК 528.9

Модели у картографији

230

Моделовање и модели

По К. Б. Батороеву „Моделовање је истраживачка процедура којом се изграђује неки стварни или идеални знаковни систем (модел) способан да замени истраживани предмет и омогући експериментална истраживања, чијим би се резултатима стекло поуздано знање о истраживаном предмету. Моделовање је дијалектички процес кретања сазнања од праксе ка теорији и од теорије ка пракси.“ Ново сазнање о предмету остварује се на основу истраживања другог предмета који је са њим у узајамној подударности. Предмет сазнања назива се оригинал, а предмет који га замењује модел.

Клаус даје добру дефиницију модела. Она гласи: „Када се говори о моделима онда је реч о систему одређених суштинских структура и од-носа аналогних предмету истраживања; о систему чија примена у истра-живању одређених предметних области се ослања на научну основаност закључивања по аналогији.“

Метод моделовања ослања се на класични метод аналогије. Моде-ловање се врши помоћу апстрактно-логичких процедура научног истра-живања. Процесом апстраховања бирају се одређена својства и односи ко-ји се проучавају, а сви други се занемарују. Модел као систем мора се схватити као јединство општих, посебних и појединачних одредаба уз за-државање својстава елемената, веза и структура са оригиналом у разним видовима и на разним нивоима, што конкретно зависи од предмета и ци-ља истраживања. Једну појаву могуће је моделовати на веома различите начине и помоћу различитих средстава (потврда дијалектичког принципа о међу-собној повезаности свих појава). Сазнања појава овим методом делимич-на су, непотпуна, релативна и изразито индиректна (одређеног степена ве-роватноће). (Љешевић М.А., 1981) Основни принципи моделовања су:

1. принцип универзалности предмета моделовања (сваки предмет ис-траживања може се моделовати),

2. принцип разноврсности модела (сваки предмет, систем може се моделовати на различите начине),

3. принцип прототипности и егземпларности. (Шешић Б., 1988) У самом поступку моделовања понашања система долази се на два

начина. Први начин је на основу претходних знања („а приори“), а други је на основу сазнања која се стичу у току самог процеса истраживања („пост приори“). Најбољи резултати у поступку моделовања добијају се синтезом наведена два поступка. Најчешће се изграђују и користе мешовити модели:

− теоријско-практични, − идеално-реални,

Models in cartography

231

− математичко-технички, − структурално-функционални, − парцијално-глобални и − комплексни.

Картографски модели

Картографско моделовање одвија се у две фазе: 1. кроз теоријско моделовање и стварање мисаоних модела (уочавају

се битни чиниоци простора, а моделовање се одвија у свести картографа) и 2. кроз практично моделовање и стварање прототипског модела (на-

ставак и опредмећење мисаоног модела) који има већи степен конкретиза-ције и експерименталну улогу.

Један од основних модела Земље је глобус. То је физички модел који омогућује непосредно изучавање проблема представљања просторног система, односа тог са њему одговарајућим системом у реалном простору и изучавање проблема картографских пројекција. Математички модели Зе-мље тј. њеног облика изражавају се одговарајућим обрасцима кривине ме-ридијана и паралела користећи законитости еуклидске и нееуклидске гео-метрије. У картографији се намеће потреба замене, у теоријској физици де-финисаног „апсолутног простора“ (где је просторни систем координата строго фиксиран) „релативним простором“ (где је просторни систем коор-дината постављен у зависности од структуре која се истражује). Тада се постиже суштинска адекватност по једном од квантитативних или квали-тативних обележја. Математичко моделовање налази примену у картогра-фији при одређивању и картирању површина, обима, векторским функци-јама моделовања покретљивости појава и процеса и њихове временске из-мењености. Посебан значај има топологија. (Љешевић А. М., 1981)

Модели у картографији могу бити следећи: − карте – парадигме геопростора, − модели у тематској картографији, − атласи – комплексни модели геопростора, − 3Д и 4Д модели и − модели виртуелне стварности.

Карта – парадигма геопростора

Постоје различите дефиниције појма карта. Не постоји ни једна

која је прихваћена у читавом свету или бар од стране већине картографа. Чак ни Међународна картографска асоцијација (International Cartographic Association – ICA), ни њена Комисија за Теоријску картографију (Commis-


232

sion for Theoretical Cartography) немају јединствено утврђену дефиницију карте било да је она у аналогном или електронском (дигиталном) облику.

„Под географском картом разуме се у одређеном односу смањена, математички конструисана и уопштена слика целе Земљине површине или њених појединих делова, на равни, која на посебан графички начин прика-зује распоред, стање и међусобне односе разних објеката и природних и друштвених појава, одабраних сходно намени.“ (Петерца М. и др., 1974)

„Карта је сликовно-знаковни запис информација одређених карак-теристикама стварности, управо просторног распореда и веза објеката и појава. Исказано је увек била прва и основна функција карте.“ (Ratajski L, 1976) Теорија карте односи се на форму и садржај картографске комуни-кације. Она укључује теорију форме карте (картографску семиологију – узајамну повезаност синтактике, семантике и прагматике) и теорију садр-жаја карте (информациони садржај карте, информациони капацитет и гра-матику језика карте).

„У савременој Картографији картама се називају умањене, уоп-штене условно-знаковне представе Земље, других небеских тела или не-беске сфере, конструисане по математичком закону и које показују разме-штај, својства и везе различитих природних и социо-економских објеката и појава.“ (Берляант А.М, 1985)

„Карта је представа Земље (или неке друге планете) која користи одређену математичку процедуру на површи или чешће на равни. Одређе-није, карта је графичка и/или координатна представа, најчешће на равној површини и са успостављеним размером, природних и других појава на површини, њихових просторних веза и односа, на делу или на целој повр-шини планете.“ (Arlinghaus S. L, 2000)

У Оксфордском географском речнику дата је следећа дефиниција карте: „Карта је картографска представа специфично изабраних простор-них информација. Информација је пренета кроз представе конструисане симболима“. (Maynew S., 1997)

Британска картографска асоцијација (British Cartographic Associa-tion - BCA) дефинише карту на следећи начин: „Карта је холистичка пре-зентација и интелектуална (мисаона) апстракција географске стварности, која намерава да буде комуникативна за намену или намене, преносећи релевантне географске податке у крајњи продукт који је визуелни, диги-тални или додирни.“

Комисија за Теоријску Kартографију Међународне картографске асоцијације (Commission for Theoretical Cartography of International Carto-graphic Association – ICA) дала је 2002. године неколико дефиниција кар-те. Оне гласе:

1. Карта је симболичка (графичка) слика неке веома комплексне при-родне или друге средине, представљајући, у сагласности са тополошком


233

структуром оригинала, елементе изабране у зависности од поштовања де-терминишућих одредница.

2. Карта је просторно-временски семиотички (традиционални и вир-туелни) модел стварних и/или фиктивних објеката и појава на Земљи, другим планетама и у Космосу.

Карта је условно математички смањен, генералисан и конструисан сликовно-знаковни модел одређене просторне целине у аналогном или дигиталном облику. (Иконовић В., 2005)

Географска карта се од сваке друге слике Земљине површине раз-ликује следећим особинама:

− одређеним односом појединих елемената садржаја према одно-сним елементима у природи (размер),

− посебним математичким законом конструисања (картографска пројекција),

− специјалним методом графичког представљања (условни знаци), − избором и уопштавањем предмета и појава (картографско генера-

лисање). (Петерца М. и др., 1974) Гносеолошка својства карте су:

1. просторно-временска сличност картографског приказа и самог објекта испољена кроз: а) геометријску сличност размера и облика картографских објеката, б) временску сличност (стање и развој објеката), в) сличност односа, веза и зависности објеката;

2. садржајна сагласност (унутрашње и спољашње структуре и хије-рархије објеката);

3. апстрактност (процес картографске генерализације); 4. одабраност и синтетичност (одвојено представљање објеката и

процеса који се у стварности испољавају заједно или заједничко предста-вљање изолованих појава и процеса);

5. метричност (најразличитија мерења на карти омогућавају ма-тематички закони конструкције, тачност састављања и квалитетна изра-да карте);

6. једнозначности, − просторне (свакој тачки на карти са координатама x и y одговара

само једно значење z картографског параметра) и − знаковне (сваки услован знак на карти има одређено значење дато

у легенди); 7. непрекидност (присуство картографског приказа у свакој тачки

карте без прекида и празнина); 8. очигледност (избор елемената садржаја и изражајних средстава,

као и одговарајућа генерализација); 9. читљивост (визуелна различитост елемената и детаља);


234

10. прегледност (откривање главних закономерности размештаја и ве-за објеката на први поглед);

11. информативност (добијање информација повезивањем разних чи-њеница, посматрањем, мерењем, логичким закључивањем);

12. објективност (обезбеђује се применом научних метода); 13. стандардизација (подразумева обраду картографског материјала и

састављање садржине карте применом усвојених норми и стандарда – ме-ђународних или националних);

14. релевантност (подразумева да се, на пример, на тематским карта-ма у први план увек ставља основни тематски садржај).

Према садржају све карте се деле на: општегеографске и тематске карте. Општегеографске карте су оне карте на којима су сви елементи са-држаја (рељеф, хидрографија, насеља, комуникације, вегетација, границе и географски називи) равноправно и уједначено представљени. Тематска карта је она карта на којој је на општој географској основи представљена нека појава или појаве или показатељи који се не приказују на општегео-графским картама. Тематска карта је и она карта на којој је један или ви-ше елемената општегеографске карте приказан потпуније и детаљније.

Тематске карте могу се поделити према карактеру садржаја, те-матској садржини, временском раздобљу и специјалној намени.

Нова подела карата према медију на коме се раде је на: 1. аналогне (углавном штампане на папиру) и 2. електронске (дигиталне) карте рађене на рачунару или радним

станицама.

Електронске карте

Развој хардвера и софтвера омогућио је развој нове картографске дисциплине – Дигиталне картографије. Под Дигиталном картографијом подразумевају се поступци на припреми и дизајнирању издавачког ориги-нала карте уз помоћ рачунарске технике (персоналних рачунара и радних станица) и одговарајућих софтвера. Картографски оригинал може се пре-зентовати на папиру уз помоћ периферних јединица (плотери, принтери, компјутеризоване штампарске машине и др) или на меморијским једини-цама (дискети, CD-u, DVD-u).

Пре појаве термина Дигитална картографија у енглеском го-ворном подручју коришћена су следећа два израза: Компјутерски по-могнута Картографија (Compute Assisted Cartography) и Компјутерски помогнута картографска продукција (Computer Assisted Map Produc-tion). За развој Дигиталне картографије велики значај имала је појава апликативног програма за компјутерски подржано цртање CAD (Com-puter Added Design).


235

„Електронско картирање је производња карата и повезаних карто-графских производа, као и њихова презентација у различитим форматима за електронске медије и Географске информационе системе.“ (Maynew S., 1997)

За прецизније дефинисање појма дигиталне картографије и њене улоге потребно је разликовати аналогни и дигитални облик карте.

Под аналогном картом подразумева се карта рађена графичким методама и углавном ручно. Аналогне карте најчешће су урађене на папи-ру и независно од начина којим је обављена графичка припрема за њихо-во цртање и штампање.. Појам аналогни у суштини подразумева појаву која реално постоји, видљива је и има одређена квалитативна и квантита-тивна обележја.

Дигитална карта је такав облик представљања одређене територи-је где су објекти, линије и површине претворени у податке, које се преко софтвера и уређаја за штампу поново враћају у аналогни облик. За то су потребни одговарајући хардвер, софтвер и излазни уређаји.

Предност дигиталне картографије је у чињеници да су карте тачни-је и графички и дизајнерски квалитетније. Помоћу ње постиже се макси-мална истоврсност и стандардизација рада. Картограф поред знања из кар-тографије мора познавати рад на рачунару, многобројне софтвере и софт-верске пакете, базе података, дигиталну обраду аерофото, сателитских снимака и GPS података и Географске информационе системе – ГИС.

„Свако ко већ користи карте имаће користи од употребе дигитал-них карата; многи који нису користили карте, али који користе различите табеле, шеме и графиконе за решавање проблема, такође ће имати кори-сти од употребе дигиталних карата.“ (Arlinghaus S. L, 2000)

„Електронска карта је карта на електронском медију – персонал-ном рачунару или радној станици.“ (Maynew S., 1997)

Професор Милутин А. Љешевић раздваја појмове дигитална карта и електронска карта. Под дигиталном картом он подразумева карту урађе-ну у векторском или растерском облику, меморисану у меморију рачуна-ра, уз могућност њених измена и додавања. Њу прати адекватан софтвер и компјутерски алати за приказ на екрану и исцртавање на адекватним изла-зним уређајима (плотерима, ласерским штампачима, дигиталним штам-парским машинама и др). То подразумева и могућност аутоматске симбо-лизације садржаја, упис назива и тумачење карте. Електронска карта је облик намењен претраживању и приказу информација и служи за ори-јентацију у простору односно за читање дигиталне карте. Електронска карта може поред графичког приказа да садржи и звук (говор или музич-ке анимације), као и текст. Оне најчешће служе у информативне сврхе и зато су популарне за разне врсте презентација. (Љешевић А. М., 2001)

Под векторским подацима подразумевају се подаци о положају појединих тачака које су самосталне или праве линије и полигоне. Тачка


236

је основа векторизације. Векторизација се везује за дводимензионални си-стем (координате су географска ширина и географска дужина) и троди-мензионални (са додатом надморском висином). Назив векторски податак јавља се јер се јасно исказује и правац везе дате тачке са суседном.

Основни елеменат на који се односе растерски подаци је јединич-на површина – пиксел. За разлику од векторских података где је положај тачке дефинисан координатним системом, положај растерског елемента дефинисан је местом у систему редова и колона. Садржај сваког пиксела је двозначан односно бинаран (0-1, да-не, са-без итд). Претварање слике односно графичког елемента у растерски облик назива се растеризација.

Геометријским подацима увек се придружују и атрибутивни пода-ци. Основни графички елементи допуњени подацима о положају дају век-торску графику, а претворени у бинарну структуру пиксела или јединач-них површина растерску графику.

Информације могу бити квалитативне и квантитативне. Квалита-тивне (векторске) информације исказују својства појединих компоненти геосистема (елементи, везе, подсистеми, окружење), чиме се обезбеђује њихова систематизација и класификација по припадности. Квантитативне информације односе се на мерена својства компоненти или категорисане позиције у класификацији елемената геосистема.

Сходно претходно изнетом електронске карте деле се на векторске и растерске. Боље су векторске електронске карте. На сликама 1 и 2 дати су примери електронских карата (издања ГЕОКАРТЕ).

KORIDOR 10 - SRBIJA

Слика 1. – Траса коридора 10 у Републици Србији


237

БЕОГРАД – фото карта

Слика 2. – Фото карта Београда

„За многе апликације (примене) географских информација карте могу да служе за комуникационе сврхе као идеална средства за идентифи-кацију објеката за одређене намене и за разумевање просторних законо-мерности.“ (Jones C., 1999)

Картографски продукти ГИС-а најважнији су, јер су картограф-ски модели најпогоднији за хијерархијско организовање просторних по-датака. Картографски слојеви (map layers) основа су за моделовање садр-жине различитих врста карата. Велике су могућности аутоматског проце-сирања података унутар сваког картографског слоја и практично теориј-ски неограничен број преклапања и комбиновања слојева. Ограниченост се огледа у захтеву да карта буде прегледна и читљива. ГИС може врши-ти пребацивање растерских у векторске карте и обрнуто. Различите врсте података интегришу се интерактивно. Када се неки од података из базе промени аутоматски се обрађује, похрањује и по потреби приказује. Ин-терактивна графика омогућава да карта може бити повезана са некарто-графским приказима (као што је статистика) придруженим картираним подацима. Карте такође могу бити схваћене као моћни облик кориснич-ког интерфејса широког обима извора информација. За убрзање рада на картама пожељно је директно користити податке које дају многобројни сателити који круже у Земљиној орбити, као и GPS системи. На овај на-чин интерактивне карте имају све ширу примену и све се чешће користе и у јавним информационим системима и мрежним информационим си-стемима као што је World Wide Web (WWW).


238

Модели у тематској картографији Модели у тематској картографији могу бити:

1. просторно-симболски и 2. суштинско-симболски.

Просторно-симболски модели омогућавају задовољење потребе за геометријском адекватношћу релативног простора са његовом картограф-ском представом (сваки објекат мора на карти имати тачан положај као у просторном систему).

Суштинско-симболски модели задовољавају потребу адекватно-сти суштине предмета, појава и процеса реалног света са одговарајућим симболима не водећи рачуна о просторној адекватности (на карти морају бити представљене суштинске карактеристике картираних предмета, поја-ва и процеса).

Картографским моделом постиже се подударност одређених свој-става која су се у тематској карти желела посебно изразити.

Атласи: комплексни модели геопростора

Не постоји међународно прихваћена дефиниција атласа. Научници из многих земаља дали су различите дефиниције атласа.

„Атлас је моделована контекстура садржаја третиране тематике про-стора на оптималном скупу карата.“ (Сретеновић Љ., 1991) Моделовање контекстуре садржаја простора је веома сложен процес и нужно се остварује састављањем разних врста, типова и категорија карата предметног атласа.

Атлас је специфичан сплет садржаја који је везан за низ сродних објеката, појава и процеса и само се на тај начин може одразити геопростор у дијалектичко-материјалистичком смислу, као комплексни динамички си-стеми које чине огроман број сложених подсистема узајамно условљених и међусобно повезаних. Атласи су виша форма картографије. Атласи су на-менска комбинација карата, структурираних на специфичан начин.

„Географски атласи су збирке географских карата које по садржају, намени, редакцијским решењима и средствима остварења чине јединствене целине. Све атласне карте као делови атласа морају бити међусобно садр-жајно сравњене, узајамно допуњене и усаглашене. Атласне карте обједиње-не су општом замисли, форматом листова, јединственим картографским кључем, дизајном и савременошћу података. Израда атласних карата почива на јединственим редакцијским поставкама у погледу одабирања садржаја, као и карактера и степена његовог генералисања.“ (Петерца М. и др., 1974)

„Атлас је низ карата које наменски и садржајно чине целину, пове-зану у књигу или издату као посебан скуп појединачних карата.“ (Вишеје-зични картографски речник, 1972)


239

„Атлас је колекција карата дизајнирана да би се одржала (ограни-чена или не) у заједничком издању.“ (ICA Multilingual Dictionary, 1973)

„Атлас је систематска и кохерентна збирка карата – уобичајено у форми књиге – која репрезентује одређену територију или обухвата једну или више географских појава.“ (Duch Cartographic Dictionary, 1991)

„Атлас је низ карата које наменски и садржајно чине целину пове-зану у књигу, или је издат као посебан скуп појединачних карата. Атлас је логички поређана збирка карата, често повезана у облику књиге.“ (Arling-haus S.L, 2000)

Атласи се састоје из композиције разноврсних карата према про-јекцији, размеру, формату, методу, садржини, намени и др. Посебно се тематски атласи, од једнообразних до разнообразних, одликују различи-тим картама према конструисању структуре садржине карте. Категорија карата је група атласних карата са неким заједничким обележјем и рела-тивним значајем дела садржине коју представља у атласу. Категоризаци-ја карата је степеновање вредновања сродних група карата у атласу. (Сретеновић Љ, 1979)

Суштина атласне карте је у томе да су јој тематика, значај, обли-ковање садржине и место у редоследу карата одређени третманом цели-не атласа.

Савремена подела атласа према технологији израде била би на: 1. класичне или традиционалне (штампане на папиру) и 2. електронске (рађене на електронском медију – рачунару или рад-

ној станици). Тематски атласи, ѕбог своје комплексности, морају бити резултат

сарадње и заједничког рада картографа и стручњака из различитих науч-них области (оних из којих се раде тематске карте). Структура тематског атласа као и структура појединачне тематске односно атласне карте зави-си од просторне структуре картиране територије јер представља њен од-раз, што је од суштинског значаја за картографско моделовање.

Неке врсте тематских атласа могу бити саставни делови различитих пројеката. Тако су тематски планерски атласи углавном саставни делови просторних планова одређених територија. Све врсте атласа животне среди-не могу бити саставни делови планова уређења и заштите животне средине.

Електронски атласи

„Електронски атлас је атлас развијен за коришћење првенствено на електронском медију.“ (Taylor D.R.F, 1991) Електронски медиј може бити персонални рачунар или радна станица.

„Електронски атлас је информациони систем постављен за интер-активно консултовање са дигиталним географским базама података одно-


240

сећи се на одређену територију или тематику и садржећи податке који су компарабилни у зависности од степена генерализације и размера у којем су подаци сакупљени.“ (Duch Cartographic Dictionary, 1991)

„Електронски атлас је компјутеризовани ГИС повезан са одређе-ним простором или тематиком у зависности од намене, са додатним функ-цијама где карте имају доминантну улогу.“ (Van Elzakker, 1993)

„Електронски атласи представљају добро структуиран скуп елек-тронских карата, као и пратећег садржаја која се односи на територију ко-ја је приказана у графичким садржајима атласа.“ (Љешевић А М., 2001)

Електронски атласи деле се на три велике групе: 1. прегледне, 2. интерактивне и 3. аналитичке електронске атласе. Интерактивни и анали-тички електронски атласи могли би се дефинисати као одређене комбина-ције специјално процесуираних сетова просторних података, заједно (ком-биновано) са софтверима помоћу којих се од њих праве различите карте.

Аналитичке могућности рачунара дале су концепту атласа додатну димензију. Карте у електронском атласу функционишу као интерфејс са базом података дотичног атласа. Комбинација базе података и графичког корисничког интерфејса са другим софтверским функцијама развијеним за приступ информацијама, омогућава најразличитија повезивања и коњукци-је сетова просторних података и њихову оптималну визуелизацију.

Приступ и навигација кроз карте и електронски атлас у целини и могућност поређења најзначајније су достигнућа у односу на класичне атласе. Ово даје ново значење селектовању карата. Могућност поређења карата једна је од суштинских карактеристика електронских атласа. Ово поређење може бити тројако: а) тематско (уколико се пореди исти темат-ски садржај различитих земаља), б) географско (просторно - ако се пореде различите земље) и в) временско (уколико се пореде карте исте територи-је у различитом временском периоду). Значајне су могућности различитих динамичких презентација у оквиру појединачних атласних карата или атласа у целини.

Изузетне могућности и функције електронских атласа посебно су атрактивне за разне врсте планирања и процесе доношења одлука, с обзи-ром да ови сложени системи тренутно могу представити симулације раз-личитих сценарија и приказати последице изабраних решења и донетих одлука. Честа је примена тематских електронских атласа у просторном и урбанистичком планирању, као и у заштити, унапређењу и мониторингу животне средине.

3. Прегледни електронски атласи могу се сматрати електронском верзијом класичних атласа штампаних на папиру. Немају додатних функ-ција осим могућности приступа картама без одређеног редоследа (као што је то случај код класичних атласа). Они имају значајне предности у односу на атласе штампане на папиру. Те предности су првенствено у продукцији


241

и дистрибуцији. Њихова продукција много је јефтинија. Могу се штампати на дискетама и CD ROM-u. Много их је једноставије и јефтиније дистрибу-ирати. Подаци се много брже ажурирају. Једна од могућности прегледних електронских атласа је да се поделом екрана рачунара на више сегмената може истовремено посматрати и упоређивати неколико карата.

У Србији је ГЕОКАРТА из Београда урадила прегледни електрон-ски Атлас света.

4. Интерактивни електронски атласи намењени су корисницима који имају добро компјутерско образовање. Ови атласи су много сложени-ји од прегледних електронских атласа. Принцип по коме се праве интер-активни електронски атласи је да нема строго дефинисаних карата у кла-сичном смислу. Постоје сетови просторних података и свака карта је спе-цифичан облик селектованих сетова или групе података у оквиру њих. Могуће су најразличитије комбинације сетова података и израда нових те-матских карата. Корисницима је дозвољен директан приступ одређеним сегментима базе података и њихова визуелизација у облику карата. Карте у овим атласима могу бити статичке, динамичке и анимационе. Код ове врсте атласа неопходно је стално ажурирање података. То ажурирање мо-же бити константно или у одређеним временским интервалима.

У атласима постоји текстуални део, најразличитији дијаграми и графикони, одређене анимације, видео исечци, фотографије неких значај-них објеката, звучни ефекти и слично.

Интерактивни електронски атласи спадају у мултимедијалне про-јекте. Издају се на CD-ROM-u и DVD-u. Примери интерактивних елек-тронских атласа су Атлас Француске, Атлас Пољске, Атлас Шведске итд.

5. Аналитички електронски атласи спадају у најсложеније атласе. Они у потпуности користе све могућности електронског окружења: рачунара и радних станица. Навигација кроз ову врсту атласа остварена је у потпуно-сти. Могућности комбиновања сетова просторних података и израда темат-ских карата веће су него код интерактивних електронских атласа. У оквиру аналитичких електронских атласа могу се стварати тематске карте које изла-зе из оквира задате тематике атласа. У овим атласима ажурирање података може бити непрекидно уколико им се то тако дефинише или у одговарају-ћим краћим временским интервалима. Радна станица на којима се један ова-кав атлас ради може бити у директној вези са једним или више сателита.

У аналитичким електронским атласима постоји обиље текста, гра-фичких прилога, видео или фоно записа, фотографија важних објеката, различитих анимација итд. И они спадају у мултимедијалне пројекте. Мо-гу се издавати на CD-ROM-u и/или DVD-u. Примери ових атласа су Атлас САД и најновији Атлас Пољске, Атлас Русије и Атлас Канаде.

Електронски атласи се све више повезују са мултимедијалним си-стемима. То се остварује кроз хипертекст структуре. Мултимедија омогу-


242

ћава интерактивну интеграцију звука, текста, најразличитијих графикона, видео записа (исечака), фотографија и снимака (аерофото и сателитских), анимација итд.

Постоји неколико дефиниција које одређују мултимедије. Највише се користи и цитира она коју су дали Лаурини и Томпсон 1992. године: „Мултимедија је различитост аналогних и дигиталних форми података ко-је заједно пролазе уобичајеним каналима комуникације“.

Бил је 1994 године дао следећу дефиницију мултимедија: „Мулти-медија је рачунарски заснован систем за интегрално процесирање, склади-штење, презентацију, комуникацију, креирање и манипулацију информа-цијама независним од вишеструко временски зависних и временски неза-висних медија.“

Коришћење мултимедијалних система омогућава боље схватање карте као целине и њену потпунију презентацију као комплексног система било да је појединачна, а посебно ако је једна од атласних карата било ко-је врсте атласа. Поделом екрана рачунара на више сегмената могу се пред-ставити сви елементи мултимедијалних система и карте одрећене терито-рије, као и различитих територија.

3Д И 4Д модели геопростора

Примена ГИС технологија постала је свеобухватна. ГИС функције дозвољавају претраживање, трансформацију, манипулацију (обраду), ана-лизу података, визуелизацију објеката и креирање нових коришћењем операција преклапања са стварним или симулираним подацима.

Данас се 3Д и 4Д моделовање користи за различите намене. Често се ти модели користе за потребе евалуације (вредновања) потенцијалних нових развојних стратегија и њиховог утицаја на промене простора и за помоћ у разумевању суштине просторних структура и процеса на површи-ни Земље и испод њене површине. ГИС технологије побољшавају статич-ко и динамичко моделовање које укључује и временску димензију.

Компјутерска графичка технологија 3Д слика све брже напредује. Могућност константног ажурирања просторних података доприноси екс-панзији 3Д моделовања и његовог прерастања у 4Д. Комбинација са си-стемима виртуалне стварности (који су највиши облик моделовања нашег доба) отвара неограничене могућности симулације појава и процеса у прошлом, садашњем и будућем времену. Оно је од изузетног значаја за све врсте планирања и одлучивања, јер омогућава симулацију варијанти развоја одређеног простора или његових елемената и компонената и бира-ње оптималног решења, са становишта добити али и трошкова.

Појаве и процеси које је потребно моделовати различитих су ка-рактеристика и због тога је потребно приступити им на различите начине. У геонаукама препоручује се концепт динамичког објекта.


243

Први тродимензионални модели били су дигитални модели тере-на. Они се означавају као DTM (Digital Terrain Model) и DEM (Digital Ele-vation Model). То су најједноставнији модели.

Тродимензионална визуелизација елемената пејзажа показала се веома погодном и атрактивном. Модели су били вишебојни и имали су вишеструку намену. Коришћени су за симулацију постојећих и изградњу нових саобраћајница и комуникационих система, система за наводњавање и одводњавање, изградњу брана, развој урбаних целина и слично. У њима је остварена визуелизација из неколико тачака.

Прави 3Д графички модели података представљени су најчешће у CAD системима. Они користе два основна типа података: опис границе и конструкциону геометрију (CSG). Опис границе је једна врста 3Д вектор-ског представљања. CSG је посебан 3Д теселациони модел.

Математичко моделовање 3Д скаларних и 4Д векторских поља зна-чајно се развило у последњих неколико година и као такво нашло је при-мену у многим научним дисциплинама Тродимензионални, а данас и че-твородимензионални модели, погодни су за представљање како физичко-географских тако и социо-економских појава и процеса. Посебно су инте-ресантни модели урбаних структура, како делова тако и насеља у целини.

Тродимензионални модели су и ротирајући. Сваки моделован обје-кат, појава или процес, као и динамички просторни или неки други системи могу се посматрати из свих углова, одозго и одоздо (подземне инсталације у урбаним структурама, подземна издан, лежишта минералних сировина, геолошка грађа, археолошки слојеви и сл). Тада долази до трансформације из реалног координатног система у координатни систем посматрача.

Пример тродимензионалног модела Ђердапске клисуре (Ђердап-ског кључа) дат је на слици 3, а тродимензионални ротирајући модели (комбинација погледа одозго и са југа) на слици 4.

Значајна апликација модела терена у ГИС-у је за локације са којих су одређени елементи видљиви. Сврха ових процеса је да асистирају у планирању локација потенцијалне трасе путева, железничких пруга, наф-товода, гасовода, регионалних водовода, зграда, електрана итд.

Карте различитих погледа могу се заснивати на грид систему или TIN моделима терена (Triangular Iregular Network) који представљају по-дршку дигиталним моделима терена. Грид модели постављају се у поједи-начне једноставне методе прављења погледа, али су ограничени сопстве-ном резолуцијом. Ако линије погледа секу део модела терена између тач-ке посматрања и појаве онда та појава није видљива. Ако линија посма-трања не пресеца модел терена, осим на локацији појаве, онда појава мора бити лоцирана на хоризонту погледа и биће у потпуности видљива. Ако линија посматрања сече модел терена иза појаве, онда је појава видљива али не и на глобалном хоризонту. Ефикасност анализа посматрања може


244

се побољшати тако што ће различите линије посматрања проћи кроз саме ћелије грида.

Слика 3. – Тродимензионални модел Ђердапског кључа

Слика 4. – Тродимензионални модел Ђердапског кључа – комбинација погледа одозго и са југа

Карте различитих погледа (са представама локација погодних за

наведене и сличне намене) веома се добро користе у комбинацији са си-


245

мулираним погледима. На пример, регион може бити геометријски моде-лован векторским алатом. Атрибути региона су поља оригинално предста-вљена тачкама. Процедура интерполације трансформише нацртане тачке у коефицијенте експлицитних функција или у тачку лоцирану у правилној мрежи. Експлицитне функције могу се користити за дедукцију података грида (мреже), али је њихова предност у извођењу прелиминарних анали-за и различитих врста повезаности. Прелиминарне анализе могу доказати дедукцију мреже детекцијом значајног степена промене у пољу.

У ГИС-у може бити симулирано кретање по терену и у стерео тех-ници. Терен се може прелетати са различитих висина (у зависности од по-треба). Може се посматрати и стереоскопски пар аерофотоснимака ди-ректно експортованих док авион снима или скенираних и импортованих у програм као посебни фајлови. Могу се директно повезати приказани те-рен и подаци о њему. Такође је могућа директна веза са сателитима и 3Д и 4Д приказ добијених снимака.

Модели виртуелне стварности

Модели виртуалне стварности (virtual reality models) интензивно су се развијали у последњој деценији двадесетог века. Почетком двадесет првог века достижу свој врхунац и значајну примену у картографији. Мо-дели виртуалне стварности највиши су облик моделовања нашег доба.

Модели виртуалне стварности могу се поделити ма три велике групе: 1. тзв. реалне, 2. анимационе и 3. комплексне.

Реални модели виртуелне стварности представљају моделе посто-јећих просторних структура. Честа им је примена у саобраћају, грађеви-нарству, урбанизму итд. Могу имати и прогностички аспект.

Анимациони модели виртуалне стварности су модели непостоје-ћих објеката и просторних структура. Као такви они се, са прогностичког аспекта, могу реализовати у будућности и постати саставни делови посто-јећих просторних структура и сложених динамичких просторних система.

Комплексни модели виртуалне стварности представљају комбина-цију реалних и анимационих модела. Користе се за развојне пројекте сло-жених урбаних система.

Закључак

Најмодернија компјутерска техника и одређени софтвери омогућа-вају бољу и бржу израду свих врста карата и просторну анализу веза и од-носа између свих елемената садржаја.

Примена 3Д и 4Д модела и модела виртуелне стварности омогућа-ва истраживање понашања динамичких просторних система кроз време и


246

на основу тога планирање и пројектовање њихове организације за одређе-ни временски период.

Луис Гај каже: „Карте су уобичајено употребљиване као при-марни инструменти за навигацију, истраживање и откривање. Данас оне постају инструменти интерактивне компјутерске навигације. Ови мо-дели света трансформишу се у свет модела. Карте чији се системи ин-корпорирају у структуру (архитектуру) простора укључују не само ње-гову организацију већ и начин коришћења, презентовање и симулацију тих процеса. Другим речима, ми ћемо бити навигатори кроз знање. Кар-те пружају изузетан динамички систем учења (сазнавања). Метафоре путовања и географског истраживања могући су на мултимедијалним системима од када смо открили нове „континенте“ мулти осетљивих језика.“ (Guay L.A., 1990)

Литература Берлянт А. М. (1985): Карта второй язик Географий. Очерки Картогра-фий. Просвешение, Москва.

Иконовић В (2005). Значај картографског моделовања геопростора на примерима из Србије. Докторска дисертација, Географски факултет Универзитета у Београду, Београд.

Љешевић А. М. (1981): Картографски метод у систему научних метода и његово место у географији. Глобус СГД-а, број 13, Београд.

Љешевић А. М., Живковић Д. (2001): Картографија. Географски факултет Универзитета у Београду, Београд.

Петерца М. и група аутора (1974): Картографија. ВГИ, Београд. Сретеновић Љ. (1979): Категоризација атласних карата. Зборник радова Географског института ПМФ-а, свеска 26, Београд.

Шешић Б. (1988): Општа методологија. Научна књига, Београд. Arlinghaus S. L. (2000): Practical Handbook of Digital Mapping - Terms and

Concepts. CRC Press Inc., Boca Raton, Florida, US. Duch Cartographic Dictionary, Duch Cartographic Association, Netherlands,

1991. Guay L. A. (1990): Multimedia Atlas. National Atlas Information Services

Opportunities Seminar, Ottawa, Canada. Multilingual Dictionary of Technical Terms in Cartography, ICA, 1973. Jones C. (1999): Geographical Information Systems and Computer Cartogra-

phy. Addison Wesley Longman, London, UK. MacEachren A. M., Taylor D. R. F. (1994): Visualization in Modern Cartogra-

phy. Pergamon Press, Oxford, England. MacEachren A. M. (1995): How Maps Work – Representation. Visualization

and Design, The Guilford Press, New York, US.


247

Maynew S. (1997): Dictionary of Geography. New Edition, Oxford University Press, New York, US.

Neytchev P. (2001): Concerning syntactic components of cartographic sen-tence. Proceedings of The Selected Problems in Theoretical Cartography 2000, ICA, Dresden, Germany.

Ratajski L. (1976): Cartology: Its Developed Concept. Polish Cartography, Warsawa.

Taylor D. R. F. (1991): Geographic Information Systems: the Microcomputer and Modern Cartography. Geographic Information systems, Pergamon, Ox-ford-New York, 1991.

Van Elzakker C. P. J. M. (1993): The use of electronic atlases. Proceedings of the Seminar on Electronic Atlases, Lorand University, Budapest, Hungary.

Višejezični kartografski rječnik, Geodetski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Za-greb, 1977.

Vesna Ikonović

MODELS IN CARTOGRAPHY

Summary

Models in Cartography can be following: maps, models in thematic cartography, atlases, 3D and 4D models and models in virtual reality. The maps are mathematical and logical models, which are not just representing the contents of the real space, but also their specific and relational traits which can’t be seen at first sight. Digital age begins with computer based systems in making maps and will end with applying digital tools in all phases of composing content, making and using maps. Among the most achievements in digital cartography are the storage of cartographic data in vector and raster form, development of database management systems and various improvements to enable efficient data storage, retrieval, combination and data transfer. Atlas is modeled contexture contents of treated thematic of space on optimal maps union. Atlases are higher form of cartography. Modern classification of atlases by technology of making would be on: 1. classical or traditional (printed on paper and 2. electronic (made on electronic media – computer or computer station). Electronic atlases divided in three large groups: wiev-only electronic atlases, 2. interactive electronic atlases and 3. analytical electronic atlases. The later two might be defined as intentional combination of specially processed spatial data sets, together with the software to produce maps from them. Two aspects of electronic atlases maintain the same overall importance as traditional atlases: one is access and navigation; the other is the ability to compare. Multimedia systems allow interactive integration of sound, text, graphics, video images, photography and satellite images and animation. In information age virtual reality systems give new meaning to maps. Such systems not only create virtual reality world from real GIS data, but may also visualize in real GPS data to users of computer graphic representation from virtual reality world. Virtual reality hardware systems exist, incorporating powerful 3D and 4D graphic generating computers, multi-


248

sensory display devices such as stereo vision/sound helmets and video rooms. Applying of 3D, 4D models and models of virtual reality make possible researching behavior of dynamic spatial systems through time and by that planning and projecting their organization for particular time period. Future of Cartography is to making electronic maps and electronic atlases.

Весна Иконовић МОДЕЛИscindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0351-465x/2006/... ·...

Documents