Из материалов международной конференции " Интеркарто - 6 " ( г. Апатиты, 22-24 августа 2000 г.).

Кожухарь А.Ю., Любимцев М.Ю., Нокелайнен Т.С., Поздняков Д.В.
Государственный Университет им. М.В. Ломоносова,
географический факультет

Abstract. Using of multimedia components creates a new possibilities for analyze of geographical information. A range of electronic maps of transport and manufacturing industries has been made for Sustainable Development Atlas of Russia.
A new electronic database has been created. It includes year of railway foundation from 1838, centers of manufacturing industries, kinds of manufacturing industries in each center (food, textiles, wood products, chemical, iron and steel, nonferrous metals, machinery, etc.), urban population and others. Database has been made as a historical database (from 1725 to 1999) and can be used for a wide range of maps. The animation creates a visual image of growing of manufacturing industries centers on the European territory of Russia (XVIII- XX centuries). Cartographic animation technologies are developing and the work will be continue in future.

Использование в современных исследованиях средств мультимедиа дает новые возможности для представления и анализа географической информации. Становится возможным демонстрировать картографические изображения не только статически, но и динамически - в форме анимации.

Картографические анимации - это последовательная форма представления изменяющихся изображений в определенный интервал времени. Перспективным направлением их использования может стать создание серий исторических карт-анимаций различной тематики.

Разрабатываемый в научно-исследовательской лаборатории комплексного картографирования географического факультета МГУ «Атлас устойчивого развития России» включает блок ретроспективных карт, призванных показать рост антропогенной нагрузки на природную среду России. В мультимедийной версии атласа эти карты будут представлены в виде оригинальных картографических анимаций.

Для характеристики роста техногенного воздействия на окружающую среду разработана серия электронных карт развития промышленности и транспорта России. На базе этого создана картографическая анимация «Развитие металлургической промышленности России в XVIII-XX вв.», которая является первым этапом подготовки комплексной анимации «Развитие промышленности и транспорта России».

Основная трудность составления исторических карт промышленного освоения территории России заключалась в подборе архивных материалов (статистических, литературных, картографических) и в их согласовании с картами современного состояния экономики.

Начиная работу по созданию базы данных необходимо было выбрать показатели и единицы картографирования, а также определить те исторические этапы, которые являются наиболее характерными для промышленного развития России.

На основании анализа архивных материалов и изучения истории развития промышленности России были выбраны следующие периоды для создания серии электронных карт:

Ї период возникновения первых мануфактур (первая половина XVIII века); господство металлургических и текстильных предприятий;

Ї начало промышленного переворота и переход к фабричному этапу капиталистического производства (середина XIX века);

Ї промышленный подъем (конец XIX века); бум железнодорожного строительства;

Ї максимальная точка экономического развития дореволюционной капиталистической России (1913 год);

Ї период индустриализации (30-е гг. XX века); развитие электроэнергетики, тяжелого машиностроения; промышленное освоение северных и восточных районов;

Ї период структурных изменений в промышленности (60-70-е гг. XX в.), интенсивное развитие топливного и химического комплексов, точного машиностроения;

Ї начало перехода в постиндустриальную стадию (80-е гг. XX века);

Ї современный период (конец 90-х гг. XX века); переход к рыночной экономике; спад производства (в машиностроении, черной металлургии, химической отрасли, легкой промышленности).

В качестве основных источников составления карт были использованы: «Сводные ведомости Мануфактур-коллегии» (1725-1775 гг.), «Опыт статистического атласа Российской Империи» А. Ильина (1874), «Карты по фабрично-заводской промышленности России» (1895), «Очерки экономической истории России» С.Г. Струмилина, энциклопедии «Всемирная история» и «Города России», карты «Большого Советского Атласа Мира» (1937), «Атласа развития хозяйства и культуры СССР» (1967), «Атласа СССР» (1983), современные статистические материалы.

Созданная электронная база данных включает в себя следующую информацию на каждый из вышеназванных периодов: локализация и название промышленных пунктов, виды промышленного производства, численность населения. Кроме того создана база данных по времени ввода в эксплуатацию участков железных дорог. На рис. 1 представлен слой локализации промышленных центров по историческим периодам.

На основе полученной базы данных разработана серия электронных карт развития промышленности России. В единых условных знаках на этих картах показаны величина промышленного центра, отраслевая структура производства, железнодорожная сеть.

Создание картографической анимации развития металлургической промышленности России является первым этапом подготовки комплексной анимации развития промышленности и транспорта России. Последовательное появление на экране значков металлургических центров, постепенное изменение их размеров (увеличение или уменьшение, вплоть до исчезновения) дают наглядную картину развития этой отрасли промышленности. В демонстрационном режиме анимация показывается со скоростью 10 кадров в секунду (каждый кадр соответствует одному году).

Кадры анимации возникновения и развития металлургических центров построены на общегеографической основе карт «Экологического атласа России» масштаба 1 : 8 000 000.

Рис. 1. Фрагмент электронной картографической базы данных, использованной для создания анимации «Развитие промышленности в России в XVIII-XX вв.»

Картографическая анимация создана при помощи программы ArcView GIS. Значки металлургических центров представлены точечным shape-файлом. Атрибутивная таблица состоит из 103 строк (по числу центров) и 274 столбцов (по числу лет, начиная с 1725 и заканчивая 1999 гг.), заполненных кодированной информацией о величине центров металлургии. Значения в промежуточных столбцах присваивались с помощью функции арифметической прогрессии с автоматическим определением шага программы Excel.

Далее была проведена настройка модуля Legend Editor программы ArcView. Главное требование настройки - непрерывность изменения размера значка. Настройки сохранялись в специальном файле, который по очереди подгружался к каждому столбцу (году) атрибутивной таблицы. Таким образом были получены 274 кадра будущей анимации в формате *mtf (Windows metafile).

Затем кадры были преобразованы в растровый формат *bmp (Windows bitmap file) - формат, используемый программой просмотра. Дальнейшая обработка заключалась в переводе каждого кадра на 256-цветовую палитру с RLE-сжатием и в сшивке всех файлов в один результирующий. Дополнительно был изготовлен файл с легендой карты.

Просмотр анимации осуществляется в специальной программе, созданной в НИЛ комплексного картографирования географического факультета МГУ. Модуль просмотра мультимедийных документов базируется на библиотеке MediaView 1.4. Эта библиотека оперирует документами, содержащими текст с форматированием (допускающий использование различных шрифтов и таблиц); графику в форматах BMP и WMF; видеоинформацию (AVI) и звук (WAV).

Главное окно системы представляет пользователю один из таких документов. Текст и графика в документе могут содержать активные области (hotspot), связанные с другими документами системы. Щелчок левой кнопкой мыши на активной области приводит к смене содержания главного окна (или к созданию нового временного окна, представляющего связанный с активной областью документ).

Содержащиеся в системе карты представляются фиктивным документом, состоящим из заголовка и ссылки на FORTH-программу, инициализирующую модули просмотра карт в соответствии со спецификой данной карты. При этом на уровне интерфейса пользователя добавляются возможности открыть окно с легендой карты (хранящейся в виде мультимедийного документа), переключить главное окно на просмотр сопряженной с картой текстовой информации (описания) и др.

Мультимедийные документы подготавливаются в соответствии с требованиями библиотеки MediaView в виде файлов RTF. Далее они компилируются входящей в состав MediaView утилитой в формат, необходимый для представления документов пользователю.

На основе созданной базы данных возможна подготовка динамических картографических анимаций развития других отраслей российской промышленности, а также комплексной анимации «Развитие промышленности и транспорта России».

В дальнейшем необходимо продолжение экспериментальных работ по созданию динамических картографических анимаций разного вида, тематики и назначения. Это позволит на качественно новом уровне исследовать развитие в пространстве и во времени различных географических процессов и явлений.