Рельефный эксперимент

Продолжая эксперименты в области картографического дизайна задумался о применимости отмывки рельефа. Для чего нам все эти астеры и эсэртээмы? С ними обычно красивее, но главная причина использования отмывки — заполнить пустоты на карте. А что если использовать этот метод в нестандартной ситуации?

В 2008 году я занимался геоботанической съемкой на территории Полярно-Альпийского сада-института. Это тот самый институт у подножия Хибин, откуда пошел гулять по стране знаменитый борщевик Сосновского. С тех времен у меня хранилась помятая схема дендрария, которую давно пора было отрисовать заново.

Дендрарий разбит на зоны по географическому признаку. В одном месте посажены деревья из Северной Америки, в другом из Восточной Сибири, в третьем еще откуда-то. Почему бы не сопроводить подпись региона характерным рельефом? Для этого потребовалось отрисовать схему начисто, а после скачать SRTM-ки для каждого из регионов. После совмещения, каждая зона на карте должна была бы выглядеть по-особенному.

Задумка хорошая, но итогом стало абсолютное фиаско. С визуальной точки зрения весь рельеф можно свести к двум типам: либо он выражен, либо нет. Скалистые горы ничем не отличаются от Камчатки, а те, в свою очередь можно спутать с Альпами или траппами Восточной Сибири. Исключение составляет только Якутия с ее субпаралелльными формами рельефа. Можно немного поиграть с прозрачностью отмывки или масштабом, но это грязный подход, с тем же успехом можно и топографическую карту подложить.

Из этого следует любопытный вывод: отмывка отражает частные особенности рельефа, но вцелом мало сообщает о характере региона. Если бы не привязанные к рельефу объекты на карте (прежде всего реки), можно было бы подменять одну отмывку другой. Например, для изображения Кавказа использовать марсианскую демку. То, что мы хотим показать в качестве особенности территории, на самом деле не более, чем эстетически приятный шум.

А еще не следует годами хранить кипу бесполезных бумаг. Лучше пусть они послужат для эксперимента, пусть даже неудачного.

Картографический экзерсис

Нет ничего сексуальнее тригонометрии в необычных местах. Например, представление двумерного массива в качестве суммы квадратов синуса и косинуса. Это позволяет извлечь угол, который мало что дает, но невероятно притягивает. Или взять индекс NDVI. В конце семидесятых Ричардсон и Виганд предложили перпендикулярный вегетационный индекс — по сути бесполезная фигня, но какой полет мысли!

Или взять перпендикулярную раскраску слоя в гисах. Обычно одноканальные растры красят примитивно: малые значения красненьким, а большие зелененьким или наоборот. Но иногда имеет смысл одним цветом выделить краевые значения, а другим центральные. Сделать это можно разными способами, начиная от ручного задания диапазона, заканчивая вычислением модуля разницы текущего и среднего пикселя. Но все это так грубо, что даже противно. Другое дело — подключить тригонометрию.

Представьте, что значения яркости в канале соответствуют величине некоторого мифического угла. Сам этот угол пусть никого не интересует, важно лишь то, что в прямоугольном равнобедренном треугольнике оба острых угла равны сорока пяти градусам. Это значит, что нормализовав значения яркости к диапазону 0-90, мы получим пересечение графика синуса и косинуса яркости для значения 45. Следовательно, чем ближе значения яркости к медиане, тем ближе значения тангенса яркости к единице.

В практическом смысле это дает возможность выделять объекты со средними значениями. Например, поля на растре вегетационного индекса. Более того, немного поиграв с настройками диапазона отображения или добавив в расчеты побольше степеней, мы можем неплохо отсеивать объекты с резко отклоненными значениями, например водоемы.

Много ли это дает в реальной работе? Да почти ничего. Но боже мой, как же это сексуально.

Приглашение на дикую вечеринку

Я очень хорошо продвинулся за эту неделю в построении модели материального пространства которая соответствует нуль-мере Лебега, а потому заслужил отдых. Пива я уже взял и теперь приглашаю всех на безумную вечеринку.

Идея такова: в оговоренное время все приглашенные должны измерить длину тени у вертикального предмета высотой десять сантиметров. Обменяться результатами а после без применения электронных вычислительных средств рассчитать размер Земли. Если народу будет много, то результат можно усреднить, тут каждый волен поступать как хочет.

Я понимаю, что многим в понедельник на работу, но хоть раз в жизни стоит уйти в дикий отрыв. Посмотрим, кто круче: мы или Эратосфен.

Если хотите принять участие в вечеринке, пишите в личку телеги: @openstreetmapper

UPD: Итоги вечеринки

В поединке за точность вычисления размеров Земли с абсолютным перевесом победил Эратосфен.

Мой результат измерения радиуса Земли составляет 4011 км по одному замеру и 4888 км по другому. Эратосфен получил радиус от шести до восьми километров, в то время как истинное значение равно 6371 км.

Полагаю, что самым слабым звеном моих вычислений была интерполяция данных по времени. Если точки разнесены по долготе, то разового замера недостаточно. Необходима либо серия наблюдений, либо поступать как Эратосфен: измерять длину тени в момент наивысшего положения Солнца. Надеюсь, мои коллеги по опыту придумают более элегантный способ обойти эту проблему и достигнут точного результата.

В любом случае, это была превосходная вечеринка. Чудесно расслабились. Теперь можно и поработать.