Каковы же основные этапы в создании карты с использованием геоинформационных систем?
Вначале с помощью дигитайзера и компьютера создается карта-основа (используя бумажную географическую карту). Технически этот процесс довольно сложен, поскольку нам надо не просто перенести в компьютер "картинку", похожую на настоящую карту, а совместить компьютерную карту с соответствующей ей проекцией. При развертке земной поверхности на плоскость приходится допускать некоторые искажения, изображать сферическую поверхность в определенной проекции. В зависимости от способа проецирования различают цилиндрические и конические проекции, которые, в свою очередь, подразделяются на массу вариантов. Совместить компьютерную карту с соответствующей ей проекцией, а также установить соответствие всех точек карты тем географическим координатам, на которых они находятся - одна из наиболее сложных задач для исследователя, занимающегося компьютерным картографированием. Для достижения этой цели существует два способа. Если бумажная карта, используемая в качестве основы для компьютерной, хорошо описана, есть подробные данные о проекции, в которой она выполнена, можно сразу выбрать соответствующую проекцию в программе и уже в этом режиме работать с дигитайзером. Но на практике чаще используют другой способ, считающийся более удобным. Он заключается в том, что на исходной бумажной карте выбирается нулевая точка, от которой строится система прямоугольных координат. Выбираются еще три любые точки, а затем определяются их координаты в созданной нами системе. После того, как мы сообщим компьютеру эти координаты и "прощелкнем" все четыре точки дигитайзером, машина считает, насколько велика ошибка соответствия наших координат и самой карты. Если ошибка мала, можно продолжать работу с дигитайзером, создавая координатный географический файл и "надевая" на нашу карту соответствующую ей проекцию (Рис. 1). Последнее действие является одним из наиболее трудных, когда дело касается оригиналов исторических карт с плохо описанными проекциями.
В настоящее время работа с дигитайзером ("оцифровывание" оригинала) не является обязательным этапом создания компьютерной карты, поскольку существующее программное обеспечение позволяет "оцифровывать" сканированную карту, т.е. ее изображение и получать на выходе координаты всех необходимых точек.
Географический файл в компьютере формируется путем последовательного создания нескольких слоев различного содержания: административные границы (внешние и внутренние) и береговая линия, водная система, пути сообщения, населенные пункты и т.д. Существует возможность вывести затем каждый слой на экран отдельно. Таким образом мы можем увидеть все слои, а можем только те, которые нам нужны в данный момент (Рис. 2). Можно также ввести и другую информацию (например, все без исключения населенные пункты какой-либо административной единицы), а в зависимости от режима просмотра выводить на экран всю информацию или только ее часть. После изготовления основной карты (географической), с ней соединяется подготовленная в любой СУБД или электронных таблицах база данных, например, с информацией о плотности населения на различных территориях в определенные годы. Если каждый уровень плотности населения обозначить на карте определенным цветом, то на основе одной карты можно проследить процесс заселения тех или иных территорий, перемещение населения и т.д. в любой исторический период, для которого имеется необходимая статистическая информация. На основании тех или иных запросов на карту можно выводить, например, населенные пункты с определенной заданной характеристикой. Следует еще раз подчеркнуть, что мы можем создавать на одних и тех же данных практически бесконечное множество карт, редактировать их и при необходимости выводить на печать.
Прогноз на будущее
Как известно, прогнозирование будущего - дело довольно неблагодарное, но, думается, автор практически не рискует, предсказывая резкое увеличение в ближайшее время числа работ, связанных с представленной в статье темой. Интуитивно чувствуется, что мы находимся на пороге некоего "GIS-взрыва". Наверное, масштабы этого будущего взрыва не потрясут устои исторической информатики до основания, но, по крайней мере, сделают взгляд историка на прошлое и настоящее более "объемным" и достоверным.
Рис.1. Фрагмент "оцифрованной" карты Российской империи с географической координатной сеткой.
Рис.2. Фрагмент водной системы Алтайского края (р.Обь с основными притоками).
[1] См. например: Young Cr. Computer-Assisted Mapping of the Credit Fields of Nineteenth-Century Rural Tradesman in Scotland // History & Computing. 1989. Vol. 1. № 2. P. 105-111; Southall H. and Oliver Ed. Drawing Maps with a Computer... or Without? // History & Computing. 1990. Vol. 2. № 2. P. 146-154; Graham D. The Use of a Geographical Information System in Historical Demography // History and Computing. 1995. Vol. 7. № 1. P. 50-63. Выражаю благодарность Л.И. Бородкину, указавшему мне на ряд работ в этой области.
[2] Michael Goerke (Ed.). Coordinates for Historical Maps. – St. Katharinen, 1994. – 200 p.
[3] См. тезисы докладов и сообщений III конференции АИК, опубликованные в Информационном бюллетене Ассоциации "История и компьютер". – 1995. - № 14. – 179 с.
[4] См., например: П. Доорн. Географическое положение, модели взаимодействия и реконструкция исторических поселений и коммуникаций (на примере Этолии, исторической области Центральной Греции) // История и компьютер: Новые информационные технологии в исторических исследованиях и образовании. – St. Katharinen, 1993. – С.105-139.
[5] См.: Владимиров В.Н. Проблемы и перспективы исторического компьютерного картографирования: Международный семинар AHC // Информационный бюллетень Ассоциации "История и компьютер". – М., 1995. № 13. – С. 20-24.
[6] Baten J. Economic Aspects of Automated Mapping at the Historians Workbench // Coordinates for Historical Maps. – P. 149.
[7] Carreras A., Giuntini A. and Goerke M. Towards a computerized historical Atlas of European Transports and Communications, 19th- 20th centuries // Coordinates for Historical Maps. – P. 122-123.