Конспекты занятй. Конспекты занятий с 4.10 по 30.11 Дистанц. Конспекты занятий объединения Центр космических услуг
 Скачать 0.72 Mb.
|
|
Задание для закрепления материала: Работа со цветом в контурных картах. 10.11,11.11 «Свет и цвет. Роль цвета на карте» Роль цвета на карте Цвет на карте играет роль условного обозначения, при этом в проектировании цветового оформления карты широко используются ассоциативные свойства цвета. Цвет улучшает читаемость картографических условных знаков на фоне карты. Цвет обеспечивает выполнение принципа многоплановости изображения, когда в зависимости от значимости объекта, изображаемого условным знаком на карте, он должен читаться на первом, или втором плане. Большая роль в достижении этого принадлежит цветовому контрасту. Цвет повышает эстетическую ценность карты. Для обеспечения эстетической ценности карты при проектировании её цветового оформления необходимо руководствоваться принципами цветовой гармонии. Физическая природа цвета Ощущения различных цветов вызываются световыми излучениями или просто светом. Свет - это видимое излучение, то есть электромагнитные волны в интервале частот от 380 нм /нанометров/ до 760 нм, воспринимаемые человеческим глазом. Естественным источником света является Солнце. Существуют также искусственные источники света. Естественный свет может быть разложен в спектр. Впервые опыт по получению спектра произвел Исаак Ньютон (1643–1727). В 1676 году он с помощью трёхгранной призмы разложил белый солнечный свет в цветовой спектр. Подобный спектр содержал все цвета за исключением пурпурного. Ньютон выделил семь основных цветов в спектре по аналогии с семью музыкальными тонами, но его попытка найти соответствие между цветом, и звуком оказалась несостоятельной. Выделяют также три основные зоны спектра - красную, зеленую и синюю. Световое излучение определенной длины волны называется монохроматическим. Спектр содержит излучения с длинами волн от 380 нм до 760 нм. Границы участков спектра семи цветов в нанометрах: красный 760 - 650 голубой 490 - 460 оранжевый 650 – 590 синий 460 - 440 жёлтый 590 – 540 фиолетовый 440 - 380 зелёный 540 - 490 Цвет – это зрительное ощущение, которое возникает у человека в результате воздействия на глаз излучений разной длины волны. Цвет – это один из признаков видимых нами предметов. Цветные поверхности, освещаемые источниками света, часть лучей поглощают, а часть - отражают. Предмет черного цвета все световые излучения поглощает, а предмет белого цвета – отражает. Если, например, отражаются красные лучи, а остальные поглощаются, мы видим предмет красного цвета. Восприятие цвета предметов определяется следующими факторами: спектральным составом излучения источника света, коэффициентом отражения поверхности и особенностями зрения. Светлота - свойство зрительного ощущения, обозначаемое словами: светлый, темный. Предельные значения светлоты ахроматических цветов - черный и белый. Ахроматические цвета различаются только по одной характеристике – светлоте. Урок ГЕО-квантума по теме "Свет и цвет. Роль цвета на карте" Видеоролик https://vk.com/wall-189554514_543 15.11,16.11 «Системы глобального позизиционирования» Видеоролик «Как работает глобальная система позиционирования» https://yandex.ru/video/preview/?text=системы%20глобального%20позиционирования&path=wizard&parent-reqid=1639126408256361-7344131092824046370-vla1-2578-vla-l7-balancer-8080-BAL-8921&wiz_type=vital&filmId=8851333655402224145 Система GPS (Global Positioning System) создавалась для применения в военных целях. Она начала работать в конце 80-х — начале 90-х годов, однако до 2000 года искусственные ограничения на определение местоположения существенно сдерживали ее возможности использования в гражданских целях. После отмены ограничений на точность определения координат ошибка снизилась со 100 до 20 м (в последних поколениях GPS-приёмников при идеальных условиях ошибка не превышает 2 м). Такие условия позволили использовать систему для широкого круга общих и специальных задач: Определение точного местоположения Навигация, движение по маршруту с привязкой к карте на основании реального местоположения Синхронизация времени Орбиты спутников системы GPS. Пример видимости спутников из одной из точек на поверхности Земли. Visible sat — это число спутников, видимых над горизонтом наблюдателя в идеальных условиях (чистое поле). ГЛОНАСС Российский аналог GPS — ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) — была развёрнута в 1995 году, но в связи с недостаточным финансированием и малым сроком службы спутников она не получила широкого распространения. Вторым рождением системы можно считать 2001 год, когда была принята целевая программа ее развития, благодаря которой ГЛОНАСС возобновил полноценную работу в 2010 году. Сегодня на орбите работают 24 спутника ГЛОНАСС, они охватывают навигационным сигналом весь земной шар. Новейшие потребительские устройства используют GPS и ГЛОНАСС как взаимодополняющие системы, подключаясь к ближайшим найденным спутникам, это значительно увеличивает скорость и точность их работы. Ключевые параметры навигационных приемников. Прежде чем навигационный приемник сможет выдавать информацию о местоположении, он должен обладать тремя наборами данных: Сигналы от спутников Альманах — информация о приблизительных параметрах орбит всех спутников, а также данные для калибровки часов и характеристики ионосферы Эфемериды — точные параметров орбит и часов каждого спутника Характеристика TTFF показывает сколько времени требуется приемнику на поиск сигналов от спутников и определение местоположения. Если приёмник новый, или был выключен на протяжении длительного периода, или был перевезен на большое расстояние с момента последнего включения, время до получения набора необходимых данных и определения места увеличивается. Производители приемников используют различные методы уменьшения TTFF, включая скачивание и сохранения альманаха и эфемерид по беспроводным сетям передачи данных (т.н. метод Assisted GPS или A-GPS), это быстрее чем извлечение этих данных из сигналов ГНСС. Холодный старт описывает ситуацию, когда приемнику нужно получение всей информации для определения места. Это может занять до 12 минут. Теплый старт описывает ситуацию, когда у приемника есть почти вся необходимая информация в памяти, и он определит место в течении минуты. 17.11, 18.11 «Применение спутников для позиционирования» Видеоролик Спутниковая система точного позиционирования https://youtu.be/T6_HlZvX65s Под позиционированием понимается определение с помощью спутниковых систем местонахождения наблюдателя или объекта в трехмерном земном пространстве. Достоинства спутниковых систем позиционирования: глобальность, оперативность, всепогодность, оптимальная точность и эффективность. Для измерений не нужна видимость между определяемыми пунктами. Сферы применения спутникового позиционирования: развитие опорных геодезических сетей; кадастровые работы; землеустроительные работы; тематические исследования (исследования сейсмической активности, вулканизма, движений полюсов, земной поверхности и ледников); мониторинг природных и техногенных объектов; геодезическое обеспечение спасательно-предупредительных работ; навигация всех видов; диспетчерские службы. История развития. Первое поколение спутниковых систем разрабатывалось еще до 70-х гг. 20 в. И использовалось более 20 лет. Это NNSS (США) и ЦИКАДА (СССР). NNSS (Navy Navigation Satellite System) разрабатывалась для ВМФ США, позже получила название TRANSIT. Находилась в эксплуатации с 1964 г., в 1967 г. Открыта для гражданского использования. Уже в 70-х гг. появились малогабаритные приемники, позволяющие определять координаты с дециметровой точностью. К 1980 г. тысячи людей во всем мире пользовались услугами этой системы. В России за период с 1984 по 1993 гг. на ее основе создана ДГС. Разработки по ЦИКАДА начаты в 1967 г., но введена в эксплуатацию только в 1979 г. Второе поколение систем спутникового позиционирование – GPS (США) и ГЛОНАСС (Россия). GPS (Global Positioning System), параллельное название NAVSTAR (NAVigation Satellite Timing and Ranging): запуск первого блока спутников начат в 1978 г., эксплуатационная готовность объявлена в 1995 г. ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система): разработки начаты в середине 1970-х гг., первые спутники выведены на орбиту в 1982 г., в 1993 г. официально принята в эксплуатацию, в 1995 г. открыта для гражданского использования, в 1996 г. развернута полностью. Существуют устройства, использующие обе системы. Навигационные спутниковые системы предназначены для определения местоположения, скорости движения, а также точного времени морских, воздушных, сухопутных и других видов потребителей. NAVSTAR и ГЛОНАСС - системы двойного назначения, изначально разработанные по заказу и под контролем военных для нужд Министерств обороны и поэтому первое, и основное назначение у систем стратегическое, второе назначение указанных систем гражданское. Исходя из этого, все действующие ныне спутники передают два вида сигналов: стандартной точности для гражданских пользователей и высокой точности для военных пользователей (этот сигнал закодирован и доступен только при предоставлении соответствующего уровня доступа от Министерства обороны). Навигационные системы являются независимыми (полностью автономными) и беззапросными (пользовательская аппаратура только принимает сигнал, не посылая запрос на спутник). В других странах также ведутся разработки: Gallileo (Европейское сообщество), COMPASS (Китай), IRNS (Indian Regional Navigation System) (Индия). Подсистемы спутниковых систем. Выделяют три сегмента: наземного контроля и управления, созвездия спутников, аппаратуры пользователей. 22.11, 23.11 « ИСТОРИЯ ФОТОГРАФИРОВАНИЯ» Фотография. Искусство, появившееся в 1830-е и приобретшее широкую известность десятилетием позже. Сегодня это хобби одно из самых быстрорастущих, а индустрия производства фототоваров имеет многомиллиардный оборот. Вместе с тем, не каждому известно значение таких слов как «камера-обскура» или даже «выдержка», не многие слышали о таких именах, как Анри Картье-Брессон или даже Энни Лейбовиц. Сегодня мы заглянем в прошлое и рассмотрим, как эта удивительная техника создавалась и развивалась, потому что не познав славного прошлого – не построить великого будущего. Камера-обскура Еще до изобретения фотографии, люди были знакомы с принципами, на которых она в итоге была основана. Они могли создавать изображения на стене или листе бумаги, однако фотопечать в то время была невозможна, поскольку сохранение светового изображения оказалось более сложной задачей, чем его проецирование. Инструмент, использовавшийся для работы с изображениями назывался камера-обскура (что в переводе с латыни означает «темная комната») и он существовал за несколько столетий до появления фотографии. Считается, что камера-обскура была изобретена примерно в XIII-XIV столетиях, однако в летописи арабского ученого Хасана ибн Хасана, X в., описаны принципы работы камеры-обскуры, на которых в итоге была основана аналоговая фотография. Камера-обскура в сущности представляет собой тёмную закрытую коробку с отверстием в одной из стенок. Отверстие должно быть достаточно малым относительно размера коробки чтобы камера-обскура правильно работала. Принцип её работы основан на законах оптики: свет, проходящий через крошечное отверстие, трансформируется и создает изображение на встречаемой поверхности, которой является стенка ящика. Изображение было зеркальным и перевернутым, однако современная аналоговая камера работает примерно таким же образом, отличаясь только наличием зеркала и пленки для сохранения созданного светом изображения. Фотографию, и сам способ её создания, всегда называли убийцей изобразительного искусства. Однако считается, что принципы фотографии широко использовались художниками Ренессанса – Леонардо Да Винчи, Микеланджело и другими. В середине XVI столетия итальянский ученый Джованни Баттиста делла Порта, написал эссе о том, как можно использовать камеру-обскуру чтобы облегчить рисование. Он проецировал изображение людей, стоящих снаружи камеры-обскуры на холст внутри неё (камера-обскура в данном случае была большой комнатой) и затем рисовал по полученному изображению или копировал его. Процесс использования камеры-обскуры выглядел очень странным и пугающим для людей в те далекие времена и Джованни Баттиста вынужден был отказаться от своей идеи после того, как его арестовали по обвинению в колдовстве. Первая фотография, насколько нам известно, была сделана в 1825 г. французским изобретателем Джозефом Ньепсом. Она изображает вид из окна в Ле Гра. У этого изображения мало художественной ценности помимо того, что это первая фотография, из когда-либо сделанных и дошедших до нас. В связи с особенностями технологии, экспозиция длилась восемь часов, так что солнце на фотографии успело пройти с востока на запад, осветив обе стороны изображенного здания. На этой фотографии, конечно, нет никакой композиции, поскольку в то время фотография рассматривалась не как искусство, а как техническая инновация. Как уже говорилось выше, к этому времени люди уже знали, как спроецировать изображения, но они не могли сохранять и «записывать» свет. Ньепс придумал использовать нефтепродукт, так называемый «иудейский битум». Битум затвердевает под воздействием света, а незатвердевшее вещество можно было затем смыть. В качестве носителя Ньепс использовал отполированные металлические пластины, а полученное на них негативное изображение можно было покрыть чернилами и напечатать как литографию. Одной из множества трудностей этого метода являлось то, что металлические пластины были тяжёлыми, дорогими в производстве и требовали много времени для тщательной полировки. В 1839 году сэр Джон Гершель нашел способ изготовить первый стеклянный негатив вместо металлического. В том же году он придумал термин «Фотография», производный из греческий слов, означающих «свет» и «писать». Несмотря на то, что процесс стал проще, а результат лучше – потребовалось еще много времени чтобы фотография стала широко известна. В начале фотография либо использовалась художниками как подспорье в работе или во всяком случае следовала тем же принципам, что художественные полотна. Первыми широко известными фотопортретами были одиночные или семейные снимки на память. Наконец, после десятилетий усовершенствований и исправлений, массовое использование фотокамер началось с камер Eastman Kodak. Они вышли на рынок в 1888 году с лозунгом «Вы нажимаете на кнопку – мы делаем всё остальное». В 1901 году была представлена камера Kodak Brownie, ставшая первой коммерческой камерой на рынке, доступной среднему классу. Камера делала только черно-белые снимки, но была очень популярной благодаря своей эффективности и простоте использования. Цветная фотография, несмотря на то, что разрабатывалась на протяжении XIX столетия, не нашла коммерческого воплощения до середины XX века. Учёные в начале века не могли сохранить цвет достаточно надолго, он пропадал со временем в связи с несовершенством рецептов. Несколько способов цветной фотографии запатентовали в 1862 году два французских изобретателя, работавших независимо друг от друга: Луи Дюко дю Орон и Шарль Кро. В итоге, первая работающая цветная фотопластинка появилась на рынке в 1907 году. Использовавшийся в ней метод был основан на экране из фильтров. Экран позволял фильтровать красный, зеленый и/или синий свет. Фотопластинка затем обращалась с получением позитивного изображения. Использование этого же экрана в процессе фотопечати позволяло получить цветную фотографию. Данная технология, слегка доработанная используется до сих пор. Красный, зеленый и синий – основные цвета для телевизионных и компьютерных экранов, с этим связан и режим RGB (red+green+blue) в многих графических приложениях. Первую цветную фотографию, изображение клетчатой ленты, сделал в 1861 году знаменитый шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл, известный за свои работы в области электромагнетизма. Несмотря на большое влияние, оказанное данной фотографией на развитие фотоиндустрии, имя Максвелла редко вспоминают за это. Причина в том, что изобретения в области физики затмили собой достижение в фотографии. 24.11, 25. 11 « ФОТОГРАФИЯ В ГИС РО» Предмет изучения фотограмметрии Измерения по световым записям это, пожалуй, самое короткое и точное определение фотограмметрии, происходящее из греческого перевода этого сложного слова. Более детальное академическое объяснение можно сформулировать в следующем виде. Наука, позволяющая с помощью фотографирования, способов обработки снимков и специальных технологий получать изображения и определять по ним пространственное положение физических объектов на местности и их характеристики имеет название фотограмметрия. Кроме этого фотограмметрию можно считать новой технологией дистанционного зондирования при определении геометрических свойств предметов, процессов, их анализа и предоставления в графическом виде сведений по группе фотоснимков, снятых из разных положений фотокамеры. Основой метода фотограмметрии являются фотоснимки. Изучение и измерения геометрии физического изображения снимков придает этой основе уровень научного подхода и практического применения. Использование для изучения объектов и их количественных характеристик и свойств одиночных фотоснимков является фотограмметрическим способом. Применение для этого двух снимков уже считается стереофотограмметрическим методом. В современных условиях фотограмметрические способы используются в трех направлениях по развитию: методов картографирования; космической фотограмметрии и технологий по получению спутниковой фотографической информации с объектов земной и планетных поверхностей из космоса; прикладной фотограмметрии и специального применения в различных областях общественной, производственной и медицинской деятельности. |