Применение технологий геоинформационных систем для

Материалы Всероссийской заочной научной конференции «Проблемы исторической демографии и исторической
географии». (Научный совет по исторической демографии и исторической картографии РАН и Нижегородский
государственный педагогический университет). 2007 г. Нижний Новгород. 0.3 п.л. — в печати; на рус. яз.
Лялля Е.В.
Применение технологий геоинформационных систем для работы с
историческими картографическими произведениями.
Работа выполняется в рамках проекта РГНФ № 06-01-12110в
Разработка географической информационной системы
«Электронный каталог населенных мест Карелии XV-XX вв.»
(Руководитель: Жуков А.Ю.)
Введение
Развитие компьютерной техники и программного обеспечения,
электронных ресурсов и средств телекоммуникации привело к тому, что
компьютер становится важным инструментом формирования и обработки
информации, а также доступа к ней в тех областях знаний, где
традиционно компьютерные технологии не использовались. Одной из
таких областей являются исторические исследования.
Развитие геоинформационных систем (ГИС) и внедрение ГИСтехнологий в различные области науки еще более расширяет возможности
исследователя-историка. Это возможность рассматривать историческое
явление не только линейно – по шкале времени, но и объемно, добавляя к
ней
географическую
применяемые
и
ранее
плоскость,
методы
возможность
автоматизировать
картографических
исследований,
возможность накопления и сохранения различного типа исторической
информации и создание исторических геоинформационных ресурсов. И,
наконец, можно говорить о возможности разработки региональной
исторической
картографической
среды,
которая
позволила
бы
специалистам гуманитарных областей обрабатывать и картографировать
свои данные.
Опыту применения ГИС для разработки такой среды и посвящена
данная статья. Разработка ведется коллективом специалистов Института
1
Материалы Всероссийской заочной научной конференции «Проблемы исторической демографии и исторической
географии». (Научный совет по исторической демографии и исторической картографии РАН и Нижегородский
государственный педагогический университет). 2007 г. Нижний Новгород. 0.3 п.л. — в печати; на рус. яз.
языка, литературы и истории КНЦ РАН и отдела ГИС Петрозаводского
государственного университета, работающему в проекта РГНФ № 06-0112110в
«Разработка
географической
информационной
системы
«Электронный каталог населенных мест Карелии XV-XX вв.»»
Разрабатываемый
информационный
ресурс
позволит
автоматизировать многие операции при проведении историко-культурных
исследований
различных
направлений,
поможет
спланировать
исследование, проанализировать результаты и качественно их отобразить.
Используемые
технологии
позволят
сопоставлять
результаты
исследований, различных направлений, совмещая их на электронной карте.
Основной целью разработки является создание компьютерной
модели поселенческой структуры территории Северо-западной части
России на базе исторических картографических и статистических
источников.
В
разрабатываемой
модели
должны
объединиться
статистические и картографические сведения, что позволит в дальнейшем
анализировать
процессы
возникновения,
развития
и
исчезновения
населенных мест на исследуемой территории.
В
процессе
разработана
разработки
методика
информационной
компьютерной
обработки
системы
и
будет
использования
исторических картографических материалов в электронном виде. В
качестве
программного
обеспечения
ГИС
применяется
MapInfo
Professional.
Система предназначена для специалистов в области истории,
этнографии,
языковедения,
народного
зодчества,
фольклора
занимающихся историко-культурными исследованиями с применением
картографических методов.
Основные проблемы
2
Материалы Всероссийской заочной научной конференции «Проблемы исторической демографии и исторической
географии». (Научный совет по исторической демографии и исторической картографии РАН и Нижегородский
государственный педагогический университет). 2007 г. Нижний Новгород. 0.3 п.л. — в печати; на рус. яз.
Ключевым моментом разработки является создание источниковой
базы, в том числе картографической. Картографические произведения,
используемые в разработке, относятся к периоду с конца XVIII по XX век.
Первый год работы по проекту был посвящен анализу, отбору и
подготовке исторических документов (статистических, картографических
и других материалов) для формирования базы источников исходной
информации.
К началу выполнения проекта коллектив уже обладал достаточно
большой коллекцией исторических картографических произведений,
переведенных в электронный вид. В настоящий момент коллекция
насчитывает более ста произведений, что уже требует серьезной работы по
ее систематизации. Тем не менее, коллекция постоянно пополняется. За
первый год выполнения проекта нам удалось получить электронные
версии карт генерального межевания 1792 года на всю территорию
Олонецкой губернии и Кемский уезд Архангельской губернии. Наиболее
значимыми для проекта стали: Карты генерального межевания (1792 г.,
масштаб в 1 дюйме 2 версты). Генеральная карта Олонецкой губернии
1823 г., Генеральная карта Архангельской
губернии 1824 г., Уездные
планы по уездам Олонецкой Губернии 1897 г., Спец. карта Европейской
России конец XIX - начало XX в. (Изд. воен. топ. отдела ген. штаба,
масштаб 10 верст в английском дюйме), Этнографическая карта
автономной Карельской социалистической республики 1929 г., Карта
Карелии 1940 г., Карта Карельской АССР 1936-1938 гг. (М 1:100 000),
Современные карты территории Карелии, Архангельской, Вологодской ,
Ленинградской, Мурманской областей.
Все источники были отсканированы и переведены в электронный
вид. Исторические карты в растровом формате посажены на векторную
картографическую основу карты Северо-западной части России М
3
Материалы Всероссийской заочной научной конференции «Проблемы исторической демографии и исторической
географии». (Научный совет по исторической демографии и исторической картографии РАН и Нижегородский
государственный педагогический университет). 2007 г. Нижний Новгород. 0.3 п.л. — в печати; на рус. яз.
1:1000000. Часть информации с исторических карт оцифрована, что дало
возможность создания векторных слоев границ губернского, уездного,
станового и волостного деления на конец XIX – началоXX веков.
Использование исторического материала, являющегося основой для
разработки ГИС, сопряжено с большими трудностями. Старые карты
зачастую выполнены с большими погрешностями, не опираются на
математическую основу, что делает проблематичным их совмещение с
современной топографической основой. Приходится дробить изображение
на несколько частей и подсаживать на карту фрагментарно. Варианты
совмещения карт приведены на рисунках 1 и 2. Представленные на
рисунках фрагменты карт относятся к историко-культурной территории,
расположенной
в
картографических
окрестностях
документах
озера
Сямозеро.
встречаются
Кроме
ошибки,
того,
на
допущенные
непосредственно при составлении карты: отсутствие гидрографических
объектов, неправильная локализация населенных мест и др. Так на
фрагменте карты генерального межевания, представленном на рисунке 3,
видно насколько отличается очертание береговой линии озера Сямозеро от
той, что представлена на рисунках 1 и 2. Информация на бумажных картах
со временем стирается (особенно на сгибах), становится нечеткой, и
прочитать ее в ряде случаев практически невозможно. В таких случаях
приходится обращаться к дополнительным источникам информации
(материалам
исторической
статистики,
другим
картографическим
материалам, ориентироваться по объектам гидрографии) для уточнения
положения географических объектов.
Вторая проблема, которая возникает при работе со старыми картам
– это поиск информации на картографическом источнике. Особенно эта
проблема проявляется на крупномасштабных картах, например таких, как
карты генерального межевания конца XVIII века. Для того, чтобы
4
Материалы Всероссийской заочной научной конференции «Проблемы исторической демографии и исторической
географии». (Научный совет по исторической демографии и исторической картографии РАН и Нижегородский
государственный педагогический университет). 2007 г. Нижний Новгород. 0.3 п.л. — в печати; на рус. яз.
осуществить автоматизированный поиск по исторической карте, нужно
проделать
большую
предварительную
работу.
Суть
этой
работы
заключается в том, что вся карта делится на квадраты – аналогично
координатной сетке. Квадраты сетки нумеруются. Затем составляется
опись всех объектов по каждому квадрату с указанием номеров квадратов,
в котором находится объект. На основе этого метода можно разработать
автоматизированную систему поиска по растровой карте.
Третья проблема возникает, когда стоит задача идентификации
объектов, упоминаемых в различных исторических источниках и
локализация их на карте. Здесь приходится проводить анализ всей
имеющейся информации. Большую помощь в решении этой задачи
оказывает разработанная совместными усилиями специалистов отдела
ГИС Петрозаводского государственного университета и Института языка,
литературы и истории КНЦ РАН электронная картотека топонимов
(проекты РГНФ № 03-04-12030в и № 05-04-12420в), которая включает в
себя геоинформационный модуль. В этой информационной системе
реализован автоматический поиск топонимов по различным критериям и
отображение их на географической карте.
Применяемые методики и технологии
Разрабатываемый электронный каталог населенных мест Карелии
базируется не только на картографические источники, но и на
исторические
статистические
и
другие
массовые
источники.
Статистическая информация в проекте представлена опубликованными
материалами исторической статистики XIX - XX вв. (списки населенных
мест,
составленные
на
основании
переписей
населения,
сельскохозяйственных и других переписей), опубликованные архивные
материалы
по
писцовым
книгам
XVI
–
XVII
вв.,
а
также
5
Материалы Всероссийской заочной научной конференции «Проблемы исторической демографии и исторической
географии». (Научный совет по исторической демографии и исторической картографии РАН и Нижегородский
государственный педагогический университет). 2007 г. Нижний Новгород. 0.3 п.л. — в печати; на рус. яз.
неопубликованными архивными материалами XVI-XVIII вв. полученными
из РГАДА и Национального архива Республики Карелия.
Проанализировав
имеющиеся
исторические
документальные
источники, содержащие сведения о населенных местах, создаваемые на
протяжении
нескольких
веков (от XV до
XX вв.) различными
государственными и церковными службами, можно сделать вывод, что
вид, структура и содержание этих документов значительно отличаются
друг от друга. Среди документов можно выделить массовые источники,
созданные на основе материалов различных переписей и содержащих
наиболее полный состав населенных мест в уже структурированном
табличном виде. Другие документальные источники (такие, как писцовые
книги) содержат подробное многолетнее описание населенных мест,
земель, жителей в менее структурированном виде.
Такие документы
требуют дополнительного исследования и разработки на их основе
самостоятельной структуры. К третьему типу документов относятся
материалы
специальных
тематических
обследований,
например,
«Материалы обследований кустарных промыслов 1905 г.» и «Списки
торговых заведений 1900 г.». Они не содержат полного состава
населенных мест исследуемой территории, но дают дополнительную
информацию о населенных местах, вошедших в состав этих документов.
Несмотря на различие используемых в системе источников их можно
привести к некоторому единообразному формату, выделив в отдельные
поля информацию, важную для идентификации объектов и локализации их
на карте. Другая информация, содержащаяся в том или ином источнике
(сведения о жителях, земельных угодьях, крестьянских хозяйствах,
ремеслах, промышленности, транспорте, учреждениях и др.) является
дополнительной. Она не служит для идентификации населенного места, а
служит только для получения дополнительных тематических сведений,
6
Материалы Всероссийской заочной научной конференции «Проблемы исторической демографии и исторической
географии». (Научный совет по исторической демографии и исторической картографии РАН и Нижегородский
государственный педагогический университет). 2007 г. Нижний Новгород. 0.3 п.л. — в печати; на рус. яз.
составления исторической справки по населенному месту и для
тематического анализа, в том числе и картографического.
Заключение.
Разработанная геоинформационная система позволит применить
современные картографические методы исследований для выявления
закономерностей формирования поселенческой структуры на Северозападной части России, выявить историю ее развития, причины появления
и исчезновения населенных мест, определить пути миграции населения,
особенности генезиса этнических групп, демографической ситуации и
социально-экономической обстановки. Исторические материалы, в том
числе и картографические, позволяют проследить все вышеназванные
процессы на протяжении длительного времени с конца XV по конец XX
вв. (начало XXI в.).
Результаты проекта открывают широкие возможности специалистам
в области истории, этнологии, демографии, фольклора, языковедения,
экономики для комплексного (междисциплинарного, теоретического и
прикладного) изучения территории.
7
Материалы Всероссийской заочной научной конференции «Проблемы исторической демографии и исторической
географии». (Научный совет по исторической демографии и исторической картографии РАН и Нижегородский
государственный педагогический университет). 2007 г. Нижний Новгород. 0.3 п.л. — в печати; на рус. яз.
Рисунки к статье:
Рисунок 1. Совмещение растрового изображения спец. карты Европейской
России конец XIX -
начало XX в. и векторного изображения
современной карты М 1: 1000000.
8
Материалы Всероссийской заочной научной конференции «Проблемы исторической демографии и исторической
географии». (Научный совет по исторической демографии и исторической картографии РАН и Нижегородский
государственный педагогический университет). 2007 г. Нижний Новгород. 0.3 п.л. — в печати; на рус. яз.
Рисунок 2. Совмещение растрового изображения Петрозаводского уездного
плана 1897 г и векторного изображения современной карты М 1:
1000000.
Рисунок 3. Очертание береговой линии озера Сямозеро на карте генерального
межевания конца XVIII века.
9