🌍 Geoscope

Исследуйте пейзаж как никогда ранее

Geoscope

Руководство пользователя

Ваше картографическое приложение для просмотра, поиска, ориентации, измерений и чтения ландшафта.

Содержание

I/ Цель и принципы работы

Geoscope — это картографический инструмент для iOS, позволяющий определять географические точки в ландшафте и точно измерять направления земной структуры (разломы, трещины и т. д.) на местности.

Приложение также включает функцию фотосъёмки, с автоматическими аннотациями, отображающими ориентацию устройства (угол относительно географического севера), положение контрольной точки, выбранную цель в ландшафте, а также географические стороны света.

Geoscope позволяет искать объекты по имени или категории, используя геопривязанные базы данных, такие как Open Street Map или Apple MapKit. Приложение совместимо с основными навигационными программами, такими как Apple Maps и Google Maps, обеспечивая прямое навигационное сопровождение к выбранным точкам.

Таким образом, помимо обычного просмотра карт, Geoscope объединяет функции нескольких специализированных инструментов в одном приложении:

Эта интеграция делает Geoscope универсальным решением, идеально подходящим для полевых работ, анализа ландшафта, геологии и ориентирования.

Интерактивная линия визирования

Geoscope использует линию визирования, проецируемую на карту, показывающую реальную ориентацию вашего iPhone или iPad на местности. В реальном времени вы видите направление, в котором направлено устройство, одновременно на карте и на местности. С помощью этой линии вы можете идентифицировать рельефы, вершины, географические структуры, города, деревни и другие примечательные объекты, даже на удалении.

Работая как алидида горизонтальная или азимутальная, эта линия позволяет также измерять угол — или азимут — между географическим севером на карте и линией визирования устройства. Этот инструмент особенно полезен для полевых съёмок, структурной разведки или ориентирования на удалённые цели (Рис. 1.1).

Рис. 1.1: топография, линии визирования и измерение угла с помощью пантометров

Новаторская концепция

В отличие от мобильных картографических приложений для GPS или смартфонов, Geoscope специально разработан для анализа ландшафта на местности. Он преодолевает ограничения традиционных навигационных систем, которые предлагают лишь точечное определение местоположения без встроенного инструмента прямой визирования.

Возвращение к профессиональным топографическим методам

Geoscope основан на традиционных топографических методах артиллеристов и полевых топографов, для которых мобильные картографические инструменты не подходят.

Линия визирования позволяет точно определять местоположение и измерять ориентацию линейных объектов на карте и местности (Рис. 1.2).

Рис. 1.2: Geoscope использует базовый принцип традиционной полевой картографии: полевой компас прикладывается непосредственно к карте, чтобы провести линию визирования (или линию веры) с помощью линейки. Этот метод требовал использования развернутых топографических карт для точной работы. Также необходимо учитывать угловое отклонение между магнитным севером (показываемым компасом) и географическим севером на карте. Эта поправка, называемая магнитным склонением, меняется в зависимости от места и года и вычисляется по актуализированным геомагнитным моделям. Geoscope автоматизирует все эти операции, значительно упрощая полевые работы.

Полное и совместимое картографическое руководство

Geoscope также является полноценным картографическим приложением, задуманным как настоящий атлас в вашем кармане. Оно предоставляет доступ к топографическим, геологическим, историческим или спутниковым картам от различных международных поставщиков с удобными функциями поиска и локализации.

Интеграция с другими популярными приложениями, такими как Apple Maps, Google Maps или Open Street Map, позволяет не только просматривать объекты по всему миру, но и точно их искать, исследовать разные типы карт в зависимости от потребностей (рельеф, спутник, наследие, геология и т.д.) и получать доступ к данным, часто предназначенным для специализированного использования.

II/ Установка

III/ Карты

Geoscope опирается на тайловые карты, свободно доступные онлайн через различных поставщиков. Помимо классических фонов, предлагаемых Apple или Google Maps, приложение предоставляет доступ к детализированным и высококачественным топографическим картам,

Часто используемым в профессиональном или образовательном контексте, эти карты доступны в разных масштабах и в различных странах, что позволяет выполнять точную работу с рельефом, инфраструктурой или природными объектами в зависимости от потребностей пользователя.

Обратите внимание, что некоторые из этих карт лицензированы: их использование требует оплаты доступа. В таком случае Geoscope оплачивает эти сборы поставщикам для отображения карт в приложении. Финансирование осуществляется за счёт подписки на премиум‑версию, которая открывает доступ ко всем лицензированным картам.

1. Apple MapKit

Geoscope использует карты Apple MapKit в качестве базовых по умолчанию на устройствах iOS. Эти карты оптимизированы для плавной навигации и хорошей читаемости, особенно при мобильном использовании (рис. 3.1 и 3.2).

Карты доступны в четырёх версиях:

Рис. 3.1: Карты Apple MapKit в малом масштабе.

Рис. 3.2: Карты Apple MapKit в большом масштабе.

2. Open Street Map

Open Street Map — это свободный и совместный источник географических данных, используемый в Geoscope для предоставления нескольких стилей карт для разных целей. Эти карты особенно полезны в большом масштабе, так как позволяют детально видеть рельеф, дороги, здания и точки интереса (рис. 3.3).

Рис. 3.3: Карты Open Street Map в большом масштабе.

3. Франция

Эти карты предоставлены IGN France (Национальный институт географической и лесной информации). Они предлагают детальное покрытие территории Франции, особенно полезное для полевых работ, топографического анализа и пеших прогулок. В Geoscope доступно несколько стилей карт, подходящих для различных задач наблюдения и навигации. Доступ осуществляется только по подписке Premium (рис. 3.4).

Рис. 3.4: Карты IGN France в большом масштабе.

Для специализированных приложений в Geoscope доступны другие карты, позволяющие более точный исторический, юридический или морфологический анализ (рис. 3.5).

Рис. 3.5: Специализированные карты IGN France в большом масштабе.

Lidar — самая точная технология для детального геоморфологического и структурного анализа, позволяющая выявлять микрорельеф, разрывы склонов, разломы или спрятанные под растительностью антропогенные объекты.

К сожалению, покрытие всей территории Франции ещё не завершено, некоторые зоны остаются для приобретения или обработки (рис. 3.6).

Рис. 3.6: Покрытие Lidar в метрополитенской Франции.

4. США (USGS)

Карты USGS (Геологическая служба США) позволяют исследовать территорию США в разных масштабах, с большим объёмом топографической, геологической и экологической информации. Эти карты особенно полезны для изучения местностей Северной Америки.

Рис. 3.7: Карты USGS, доступные в Geoscope.

5. Швейцария (Swiss Topo)

Карты, предоставленные SwissTopo — Федеральным офисом топографии Швейцарии, известны своей высокой точностью и исключительным качеством картографии. Они позволяют детально визуализировать территорию Швейцарии (Рисунок 3.8).

Эти карты доступны бесплатно, без подписки.

Рисунок 3.8: Карты SwissTopo, доступные в Geoscope.

Geoscope также предоставляет доступ к геологическим картам, предлагаемым SwissTopo. Они дают точное и актуальное представление о подземных слоях Швейцарии, позволяя анализировать горные образования, тектонические структуры и геологический контекст на различных масштабах, что необходимо для научных исследований, планирования территории и управления природными ресурсами (Рисунок 3.9).

Рисунок 3.9: Геологические карты SwissTopo, доступные в Geoscope.

Geoscope также позволяет получить доступ к историческим топографическим картам (Рисунок 3.10).

Рисунок 3.10: Исторические топографические карты SwissTopo, доступные в Geoscope.

6. Испания

Карты, предоставленные Национальным географическим институтом Испании (IGN), являются эталоном для отображения территории Испании. Они богаты топографическими, административными и экологическими деталями, разработаны в соответствии с национальными стандартами высокого качества и охватывают всю территорию Испании (Рисунок 3.11).

Эти карты предоставляются бесплатно через онлайн-сервисы тайлов без необходимости аутентификации.

Рисунок 3.11: Топографические и административные карты IGN Испании, доступные в Geoscope.

7. ESRI

ESRI (Environmental Systems Research Institute) — мировой лидер в области геоинформационных систем (ГИС). Он предлагает набор глобальных картографических слоёв, используемых во многих профессиональных и образовательных приложениях. Geoscope интегрирует несколько карт ESRI, особенно полезных для глобального наблюдения (Рисунок 3.12).

Рисунок 3.12: Топографические карты ESRI, доступные в Geoscope. Вид на северную часть Центрального массива до Канталя.

Добавлены также другие карты ESRI (Рисунки 3.13 и 3.14), включая:

Рисунок 3.13: Другие карты ESRI, доступные в Geoscope.

Рисунок 3.14: Карта World Street Map от ESRI, доступная в Geoscope.

8. Бельгия

Geoscope предлагает широкий спектр старых и современных карт, предоставленных Национальным географическим институтом Бельгии (IGN Бельгия), официальным картографическим учреждением страны. Эта коллекция охватывает более века развития территории Бельгии, включая топографические карты и исторические ортофотопланы (рисунки 3.15 и 3.16).

Рисунок 3.15: Карты Бельгии, доступные в Geoscope.

Рисунок 3.16: Другие карты Бельгии, доступные в Geoscope.

9. Великобритания

Geoscope предоставляет доступ к нескольким историческим картам Великобритании, созданным Ordnance Survey, национальным картографическим агентством Великобритании (рисунок 3.17), в том числе:

Рисунок 3.17: Исторические карты Ordnance Survey, доступные в Geoscope.

10. Google Maps

Google Maps предоставляет несколько известных типов картографических фонов, интегрированных в Geoscope благодаря их доступности и популярности. Хотя эти карты широко используются в навигационных приложениях, некоторые из них также имеют географическую ценность, особенно для наблюдения за местностью и наложения информации (рисунок 3.18).

Рисунок 3.18: Карты Google Maps, доступные в Geoscope.

11. Thunderforest

Thunderforest предлагает онлайн-карты, созданные на основе данных OpenStreetMap, с разнообразными тематическими стилями. Некоторые из них обеспечивают отличную читаемость рельефа благодаря теням, изолиниям и хорошо подобранной цветовой палитре. Эти карты особенно полезны в Geoscope для полевых исследований или геоморфологического анализа (Рис. 3.19).

Рис. 3.19: Карты Thunderforest, доступные в Geoscope.

Другие стили Thunderforest имеют более схематичный или упрощённый вид с плоскими цветами и минимальным рельефом. Они больше подходят для городского использования или простой навигации, но менее полезны для детального географического анализа (Рис. 3.20).

Рис. 3.20: Другие карты Thunderforest, доступные в Geoscope.

12. MapTiler

MapTiler предлагает различные альтернативные фоны карт на основе данных OpenStreetMap с графическими стилями, подходящими для разных целей. Некоторые из этих карт имеют эстетически привлекательный вид с чёткими контурами, тенями рельефа и хорошей читаемостью природных объектов, что полезно для географического и образовательного использования Geoscope (Рис. 3.21).

Рис. 3.21: Карты MapTiler, доступные в Geoscope.

Есть и другие карты, но они имеют плоские цвета без отображения рельефа, что делает их менее подходящими для географических нужд Geoscope, особенно для анализа рельефа или природных процессов (Рис. 3.22).

Рис. 3.22: Другие карты MapTiler, доступные в Geoscope.

13. Австралия

В Geoscope доступны карты, предоставленные картографическими службами австралийских штатов, особенно для Нового Южного Уэльса (NSW) и Квинсленда. Они обеспечивают точное отображение территории Австралии на разных масштабах, включая топографические карты, спутниковые изображения и базовые карты (Рис. 3.23).

Рис. 3.23: Карты Австралии, доступные в Geoscope.

IV/ Пользовательский интерфейс

1. Навигация между страницами приложения

Приложение Geoscope предлагает пользовательский интерфейс, состоящий из восьми основных экранов, каждый из которых соответствует определённой функции:

  1. Интерактивная карта: отображение карты с линией визирования и круговой зоной поиска.
  2. Поиск мест: запрос к базе данных OpenStreetMap или Apple MapKit для поиска интересующих объектов.
  3. Результаты поиска: отображение найденных результатов.
  4. Фото: предпросмотр камеры с отображением сторон света и выбранной пользователем целевой точки.
  5. Настройки: конфигурация параметров приложения в соответствии с потребностями пользователя.
  6. Онлайн-справка: доступ к документации и инструкциям по использованию.
  7. Премиум-версия: доступ к версии Premium с полным набором функций приложения и подписка на расширенные карты по годовому абонементу (функция в разработке).
  8. О приложении: информация о лицензиях и юридические сведения.

Разные экраны доступны через панель навигации в верхней части интерфейса (стрелки «вперёд/назад») или с помощью горизонтального свайпа по экрану.

Рисунок 3.1: панель навигации приложения Geoscope в верхней части экрана.

2. Интерактивная карта

Интерактивная карта является основным рабочим пространством приложения. Она занимает большую часть экрана (рис. 3.2).

Пользователь может увеличивать или уменьшать масштаб карты, а также перемещаться по ней простым движением пальца.

Карту также можно вращать двумя пальцами. Чтобы вернуть стандартную ориентацию (север сверху), достаточно коснуться иконки компаса, которая появляется автоматически при активном вращении.

Рисунок 3.2: отображение интерактивной карты на первом экране.

a) Линии визирования

Geoscope использует несколько типов линий визирования, нанесённых на карту, чтобы идентифицировать объекты ландшафта. Их цвет и стиль можно настроить на странице Настройки.

На скриншоте ниже (рис. 3.3) красная линия — это основная линия визирования. Она соответствует оси ориентации вашего устройства (iPhone или iPad) в портретном или ландшафтном режиме. Представьте её как лазерный луч, указывающий на точку, которую вы хотите определить на карте.

С помощью последовательных масштабирований можно точно определить объекты, расположенные вдоль линии визирования.

Вспомогательные линии могут быть полезны в некоторых случаях:

Таким образом, основная и антиподальная линии визирования образуют своего рода виртуальный компас на карте, позволяя наглядно отобразить реальную ориентацию.

Рисунок 3.3: Линии визирования. Красная линия — основная линия визирования. Тёмно-синяя — антиподальная линия, жёлтая — линия к выбранной целевой точке. Landmark обозначает исходную точку наблюдения. Голубой круг показывает зону поиска вокруг точки наблюдения. Все цвета можно настраивать.

b) Зона поиска

В верхней части интерактивной карты можно динамически изменять размер круговой зоны поиска вокруг точки наблюдения. Это также позволяет регулировать длину линий визирования (рис. 3.3).

Две кнопки (- и +) обеспечивают точную настройку, а ползунок позволяет быстро и плавно изменять радиус зоны поиска. Диапазон изменения автоматически адаптируется к масштабу карты: мелкие шаги на ближнем масштабе и более крупные изменения на глобальном уровне (рис. 3.4).

Рисунок 3.4: Панель настройки зоны поиска.

c) Кнопки на боковой панели

Колонка иконок сбоку экрана предоставляет доступ к нескольким важным функциям (рис. 3.5).

Рисунок 3.5: Иконки на левой части экрана, обеспечивающие быстрый доступ к функциям Geoscope.

d) Азимут

Текстовое поле внизу интерактивной карты Geoscope постоянно отображает текущее направление линии визирования относительно географического севера. Это значение соответствует азимуту, то есть углу между направлением на север и выбранным вами направлением, измеренному в горизонтальной плоскости (рис. 3.6).

Рис. 3.6: Указание азимута внизу карты

Geoscope предлагает два режима отображения азимута в зависимости от использования или дисциплины:

Двойное отображение позволяет Geoscope адаптироваться как для широкой аудитории (навигация, ориентирование), так и для научного или профессионального использования, особенно при проведении структурных съемок на местности.

e) Контекстная помощь

Нажав на кнопку с изображением вопросительного знака, приложение показывает контекстную помощь, объясняющую функции кнопок на левой панели (рис. 3.7).

Рис. 3.7: Контекстная помощь

Длительное нажатие на определённую кнопку предоставляет более детальную помощь (рис. 3.8).

Рис. 3.8: Контекстная помощь для кнопки «Коррекция дрейфа» при длительном нажатии

3. Работа с геопривязанными базами данных

Второй экран приложения Geoscope позволяет выполнять запросы к базе данных OSM (Open Street Map) или Apple MapKit для поиска интересующих объектов вокруг исходной точки (рис. 3.10).

В верхней части экрана можно настроить круговую зону поиска, которая уже видна на первом экране (карта).

Радиус этой зоны можно динамически изменять с помощью ползунка или точнее с помощью кнопок «+» и «−» по бокам.

Эта зона определяет пространство, в котором будут искаться объекты интереса вокруг вашего текущего местоположения или выбранной точки.

Размер зоны поиска особенно важен для запросов к базе данных OSM.

Рис. 3.10: Поиск объектов

a) Использование базы данных Open Street Map

Места для поиска определяются выбором тематических категорий в нижней части формы (рис. 3.10).

Предлагаемые категории включают топографические объекты (вершины, вулканы и т.д.), коммерческие заведения (рестораны, кафе и т.д.), административные объекты (городские администрации, школы, университеты и т.д.), культурные объекты (кинотеатры, театры и т.д.), спортивные объекты (площадки, бассейны и т.д.) или медицинские учреждения (больницы, врачи, стоматологи и т.д.) и другие.

После выбора категории рядом с её названием появляется галочка.

Можно выбрать несколько категорий для одного запроса.

Чтобы запустить поиск, нажмите кнопку OSM.

Чтобы сбросить выбор и сформировать новый запрос, нажмите кнопку Очистить.

b) Отображение результатов

После выполнения запроса внизу экрана появится информационное сообщение с количеством найденных объектов (рис. 3.11).

Пользователь может продолжить, выбрав кнопку Карта для просмотра результатов на карте первого экрана Geoscope, или кнопку Объекты для просмотра в виде списка (третий экран Geoscope).

Если результаты недостаточны или нерелевантны, можно изменить параметры запроса, уменьшить или увеличить зону поиска.

Рис. 3.11: Отображение результатов поиска в базе данных OSM

c) Использование базы данных Apple

Поиск осуществляется по названию (рис. 3.12).

Для этого введите название искомого места и нажмите кнопку Apple внизу экрана.

Результаты отображаются в виде списка на третьем экране приложения Geoscope (рис. 3.13).

Чтобы получить доступ к результатам, щелкните правую стрелку в верхней панели навигации или кнопку Объекты внизу экрана.

Результаты также отображаются в виде точек на карте первого экрана Geoscope.

Рис. 3.12: Ввод названия места для запроса к базе данных Apple

Рис. 3.13: Результат запроса

4. Отображение результатов поисковых запросов

Третий экран приложения Geoscope позволяет представить результаты поисковых запросов в виде списка (Рисунок 3.14).

Результаты отсортированы в алфавитном порядке.

Рисунок 3.14: отображение результатов запроса OSM.

При выборе элемента списка появляется модальное окно, выезжающее снизу экрана. Оно отображает подробную информацию, полученную из базы данных.

Рисунок 3.15: отображение подробной информации из базы данных OSM.

Приложение Geoscope может использовать сторонние навигационные сервисы, такие как приложение Планы от Apple, Google Maps от Google или Open Street Map. Это полезно для построения маршрута до выбранного места.

5. Определение целевой контрольной точки

Приложение Geoscope позволяет задать целевое место, которое будет использоваться в качестве контрольной точки (Рисунок 3.16).

Эта операция выполняется на четвертом экране приложения (Рисунок 3.16).

Экран состоит из интерактивной карты и выбора ранее определенных мест.

Карту можно свободно перемещать: масштабировать, сдвигать одним пальцем, вращать двумя пальцами.

Список под картой собирает контрольные точки, сохраненные пользователем, что облегчает быструю смену точки отсчета.

Кнопка Символы открывает модальное окно с предопределенным списком знаковых или символических мест по всему миру.

Кнопка Удалить позволяет убрать элемент из списка сохраненных контрольных точек.

Рисунок 3.16: определение целевого места

a) Ручной выбор контрольной точки на карте

Простой клик на карте позволяет точно задать новую контрольную точку. После выбора появляется модальное окно, позволяющее пользователю назначить этому месту индивидуальное имя (Рисунок 3.17).

Рисунок 3.17: присвоение имени новой контрольной точке

b) Выбор целевой контрольной точки из предопределенного списка

Пользователь может выбрать целевую контрольную точку из предопределенного списка знаковых мест мира, уже добавленных в приложение Geoscope (Рисунок 3.18).

Места, показанные серым цветом с иконкой замка, уже сохранены в списке контрольных точек (четвертый экран).

Простое движение вниз закрывает модальное окно.

Рисунок 3.18: список предопределенных знаковых мест в приложении Geoscope.

6. Съемка геопривязанных и ориентированных фотографий

Приложение Geoscope позволяет использовать камеру iPhone или iPad для ориентации в местности и создания фотографий с пометками направления устройства (Рисунок 3.19).

Кнопка Фото (только для премиум-версии) позволяет сохранить фотографию с аннотациями, показывающими направление устройства в момент съемки.

Выбор фокусного расстояния (широкоугольное, стандартное или телеобъектив) осуществляется с помощью селектора внизу экрана.

Рисунок 3.19: использование камеры

7. Настройка параметров по умолчанию

Большая часть визуальных опций приложения Geoscope может быть установлена по умолчанию на пятом экране. Это касается следующих настроек (рис. 3.20).

Рис. 3.20: настройка параметров по умолчанию.

8. Помощь пользователю

Шестой экран приложения отображает краткое описание целей Geoscope (рис. 3.21).

Кнопка Просмотреть онлайн-помощь открывает руководство пользователя.

Рис. 3.21: помощь.

9. Встроенные покупки

Седьмой экран описывает встроенные покупки (рис. 3.22).

Предлагаются два различных, но взаимодополняющих варианта.

Рис. 3.22: встроенные покупки

IV/ Практические примеры

Этот раздел иллюстрирует конкретные примеры использования приложения Geoscope в профессиональной, учебной или развлекательной среде. Эти примеры помогают лучше понять возможности инструмента на местности.

1) Чтение панорамы местности, как с ориентирной таблицы

Цель упражнения

Используя основную линию визирования, наведите iPhone или iPad на гору, вулкан, деревню, здание или другой видимый объект ландшафта и отметьте эту точку на карте.

Процедура

Иллюстрация на практическом примере

Следующий пример показывает, как анализировать рельеф и точки расположения объектов на местности, исходя из простой фотографии. Метод можно использовать без магнитометра, если не требуется измерение углов ориентации.

Ниже приведена фотография (рис. 4.11), сделанная с точки наблюдения рядом с вокзалом Рандан во французском департаменте Алье. Задача — определить примечательные точки на ландшафте.

Рис. 4.11: точка наблюдения на вокзале Рандан (Франция)

Приложение Geoscope позволяет точно определить эту точку на карте с помощью GPS координат или простого визуального ориентирования (рис. 4.12).

Рис. 4.12: определение точки наблюдения в приложении Geoscope

Следующий шаг — выбрать линию визирования. Для этого используются ориентиры рядом с вокзалом Рандан, например два столба вдоль железной дороги (рис. 4.13).

Для точного совмещения увеличьте эти ориентиры и поверните устройство так, чтобы линия визирования совпала с ними (рис. 4.13 и 4.14).

После достижения цели можно заблокировать линию визирования, чтобы избежать случайного движения.

Рис. 4.13: выбор ближайших ориентиров на местности для точного совмещения линии визирования с точки наблюдения (1: ближайший столб на переднем плане; 2: столб с другой стороны железной дороги).

Рисунок 4.14: визуализация двух столбов (обозначены как 1 и 2) в приложении Geoscope. Железнодорожная станция указана как точка 0. Приложение Geoscope показывает, что мы находимся на расстоянии 270 метров от точки наблюдения. (A: линия зрения; B: граница зоны поиска)

Теперь, когда линия зрения зафиксирована, мы можем работать вдоль нее, начиная с ближайших объектов и двигаясь к более удаленным.

Для этого мы будем использовать топографические карты IGN масштаба 1:25 000.

Преимущество Geoscope в том, что можно работать с большим увеличением на карте, не теряя линию зрения.

Рельеф на переднем плане легко распознается с помощью Geoscope и находится на расстоянии менее 1,8 км. Расстояние отображается в верхней части экрана и измеряется с помощью регулировки круглой зоны поиска (Рисунок 4.15).

Рисунок 4.15: распознавание рельефа на переднем плане на левой части фотографии.

Далее можно работать со средним планом, где справа от линии зрения видна небольшая застройка. Приложение Geoscope показывает, что это Puy-Guillaume (Рисунок 4.16), расстояние до которого составляет 10,6 км.

Рисунок 4.16: идентификация Puy-Guillaume на среднем плане

Дальние планы сложнее анализировать, но не беспокойтесь — приложение Geoscope предоставляет инструменты для расшифровки панорамы. Цель теперь — определить высокую гору на заднем плане. Для этого следует слегка сместить линию зрения вправо, используя новый ориентир рядом — продолговатое здание возле станции (Рисунок 4.17).

Продолжая фиксировать линию зрения, необходимо найти самый высокий рельеф, который может перекрыть линию горизонта. При просмотре карты в Geoscope быстро находим Puy de Montoncel, высота 1287 м, расстояние от точки наблюдения около 27,4 км (Рисунок 4.18).

Рисунок 4.17: распознавание горы (Puy de Montoncel) на заднем плане (0: выбранная точка на переднем плане; 1: рельеф на заднем плане, Puy de Montoncel)

Рисунок 4.18: линия зрения пересекает рельеф Puy de Montoncel (A: линия зрения; B: расширение зоны поиска)

d) Другой пример применения: распознавание вулканов цепи Пюи

Этот пример демонстрирует новое применение Geoscope в практическом упражнении по картографии на местности: распознавание вулканических строений цепи Пюи.

Цепь Пюи — это ряд вулканов, выстроенных с севера на юг протяженностью около 40 км в Центральном массиве к западу от Клермон-Феррана. Большинство этих вулканов образовались менее 100 000 лет назад и имеют разнообразные формы: конусы, купола, маары или лавовые потоки. Поскольку их много, иногда они расположены близко или накладываются друг на друга, их трудно распознать на местности. Geoscope помогает идентифицировать их, сочетая карту, ориентацию и GPS-координаты, чтобы избежать ошибок и лучше понять организацию вулканической цепи.

Рисунок 4.19 показывает обзор линии горизонта (южная часть цепи Пюи), который необходимо проанализировать с помощью Geoscope.

Рисунок 4.19: линия горизонта цепи Пюи для анализа

Метод идентификации вулканов Пюи всегда следующий:

Рисунок 4.20 показывает последовательность шагов при анализе левой части рисунка 4.19.

Рисунок 4.20: Первичная расшифровка панорамы, выполненная с помощью Geoscope. Точка (1) указывает местоположение наблюдательного пункта в Пессаде. Точка (2) указывает дальнюю целевую точку — Пюи-де-Дом. Выбранная линия обзора проходит между этими двумя точками. Точка (3) указывает рельеф, распознаваемый на переднем плане (Пюи-де-Монжи и Пюи-де-Пуршаре). Точка (4) указывает рельеф у подножия Пюи-де-Дом (Пюи-де-Моншиэ и Пюи-де-Саломон).

Рисунок 4.21 показывает этапы, выполненные для центральной части панорамы.

Рисунок 4.21: Чтение центральной части панорамы. Красные линии указывают две использованные линии обзора: линия (1) проходит через вершину Пюи-де-Монжи, а линия (2) — между Пюи-де-Монжюже и Пюи-де-Моншаль.

Наконец, рисунок 4.22 объясняет финальные этапы идентификации правой части панорамы.

Рисунок 4.22: Чтение правой части панорамы. Красные линии — используемые линии обзора. Линия (1) проходит через вершину Пюи-де-Моншаль и позволяет распознать Пюи-де-Лассолас на заднем плане. Линия (2), проведённая через Пюи-де-Ла-Туп, проходит справа от Пюи-де-Ля-Ваш.

В целом, Geoscope является идеальным инструментом для анализа ландшафта, словно у вас есть портативный стол ориентации.

2. Съёмка географически привязанных и ориентированных фотографий

В профессиональной сфере — особенно в геологии, географии, археологии или архитектуре — часто необходимо документировать полевые наблюдения с помощью обогащённых фотографий. Два ключевых параметра — это масштаб и ориентация. Масштаб обычно можно указать с помощью объекта для сравнения (геологический молот, линейка или известный ориентир), но до настоящего времени не существовало надёжного способа точно зафиксировать ориентацию на самой фотографии.

Geoscope устраняет этот пробел, автоматически добавляя вертикальные линии с аннотациями, показывающие ориентацию съёмки. Эти линии соответствуют азимутальным направлениям, ориентированным относительно географического севера и измеряемым по часовой стрелке от севера (0°). Линии проставлены через каждые 10°, их визуальное расстояние меняется: они не равноудалены на изображении, так как являются проекцией сферического конуса обзора на 2D-плоскость. Эта деформация нормальна и отражает тот факт, что чем дальше от центра изображения (фокусной оси), тем больше визуальное расхождение азимутальных направлений.

Благодаря такому отображению фотография, сделанная с помощью Geoscope, становится полноценным научным документом с ориентацией, позволяя строго анализировать направление рельефа, стены или любого другого наблюдаемого объекта на местности.

Основные стороны света — Север, Восток, Юг и Запад — показаны толстыми красными линиями, хорошо различимыми на изображении. Дополнительно тонкие синие линии через каждые 10° обозначают промежуточные направления. Такое комбинированное отображение позволяет визуально определить точную ориентацию каждого элемента ландшафта (Рисунок 4.23).

Рисунок 4.23: пример географически ориентированной фотографии, сделанной с помощью Geoscope

3. Определение символических или геодинамических точек и направлений

Некоторые места — будь то личные (место рождения, памятные или культурные точки) или научные (геологические реперы) — имеют особое значение. Geoscope позволяет точно определить и визуализировать направление таких объектов относительно вашего текущего местоположения или места проживания.

Наиболее знаковый пример — Кааба в Мекке, направление на которую важно для мусульман, желающих молиться в сторону святого места.

С другой стороны, некоторые точки играют ключевую роль в функционировании земной коры — горячие точки (Исландия или Реюньон), океанические хребты или крупные разломы. Geoscope также позволяет ориентировать пользователя на эти важные структуры для образовательных или научных целей.

Для отображения направления на символическую точку используют следующие методы, опираясь на функцию контрольной точки приложения:

a) Визуализация структурных направлений Земли

Так как Земля является сферой (или эллипсоидом, слегка сплющенным на полюсах), реальное направление между двумя удалёнными точками не является прямой линией на плоской карте, а представляет собой геодезическую линию по поверхности планеты. Большинство карт, особенно проекция Меркатора, искажают расстояния и углы на больших пространствах, что делает интерпретацию геодинамических напряжений неточной.

Geoscope — инструмент для iOS, позволяющий точно визуализировать направления тектонических напряжений или геофизических влияний на большие расстояния с учётом реальной кривизны Земли. Прямое проецирование этих направлений на карту позволяет точно отобразить направление сил (например, от Франции до Исландии или Срединно-Атлантического хребта).

Этот метод важен для дисциплин, изучающих литосферу и глобальные взаимодействия: тектоника плит, сейсмотектоника, вулканизм, геофизика и геомагнетизм. Geoscope делает возможным отображение сложной динамики в виде конкретных направленных движений на местности.

Например, Исландия, расположенная на Срединно-Атлантическом хребте и подпитываемая горячей точкой, создаёт аномально толстую океаническую кору, формируя обширное вулканическое плато. Эта избыточная толщина оказывает давление на Евразийскую плиту, создавая крупномасштабные тектонические напряжения. В Западной Европе это проявляется как компрессия, ориентированная NNE-SSW, заметная во Франции (Рисунок 4.24).

Рисунок 4.24: визуализация направления на Исландию с помощью Geoscope (на расстоянии 2500 км от точки наблюдения), соответствующего важному геодинамическому направлению во Франции. Это направление отражает основной горизонтальный осевой стресс в земной коре, который вызывает часть современных землетрясений на территории Франции.

Аналогично, Франция находится в продолжении крупных трансформных разломов Срединно-Атлантического хребта (Рисунок 4.25). Эти структуры, ориентированные в целом N120–130°E, продолжаются на суше крупными разломами, такими как армориканские сдвиги, достигающие Центрального массива (Рисунок 4.26).

Рисунок 4.25: визуализация на Geoscope трансформных разломов и линейных структур океанической части Евразийской плиты (на 3000 км от наблюдательной точки) и их продолжений на континенте.

Рисунок 4.26: то же, что на Рисунке 4.25, но в 3D-виде.

b) Определение направления на Мекку

Geoscope на сегодняшний день — единственное мобильное приложение для iOS, позволяющее точно определить направление на символическую точку, такую как Мекка, учитывая реальное положение пользователя, расчёт геодезической линии и локальные электромагнитные помехи.

Стандартные компасы iOS не могут компенсировать электромагнитные помехи. В городских условиях помехи особенно сильны из-за кондиционеров, металлических объектов, электросетей и электроники. Эти помехи изменчивы и искажают показания компаса. Перед измерением необходимо проверить правильность направления на ближайших объектах и при необходимости применить процедуру, описанную в этом разделе.

Geoscope также учитывает сферическую форму Земли для точного определения направления на удалённые точки. Точное направление возможно только при расчёте ортодромии (кратчайший путь по поверхности Земли, также называемый большим кругом). Такая линия не может быть представлена прямой на обычных картах (например, проекция Меркатора).

Рисунок 4.27: определение с помощью Geoscope геодезической линии от Клермон-Феррана до Мекки. Азимут N 134° E. Расстояние до наблюдательной точки — около 4300 км.

Рисунок 4.28: вид направления на Мекку в дополненной реальности с помощью камеры предпросмотра в Geoscope.

4. Построение геодезических линий

Geoscope позволяет построить геодезическую линию между двумя точками. Геодезическая линия — это кратчайший путь по поверхности Земли с учётом её кривизны (как авиационные маршруты). Такие линии отражают траектории самолётов на навигационных картах. В отличие от прямой на плоской карте, геодезическая следует поверхности эллипсоида, что особенно важно для точного отображения направлений и расстояний на большие расстояния.

Рисунок 4.29: Построение геодезических линий (или ортодромий на сфере).

Geoscope также позволяет определить антипод наблюдательной точки, то есть точку на противоположной стороне Земли. Эта операция носит чисто развлекательный характер, позволяя исследовать экзотические места, часто расположенные в океане, и лучше визуализировать кривизну Земли в глобальном масштабе.

Рисунок 4.30: Поиск антипода исходной наблюдательной точки. Синий круг выделяет антипод этой точки.

5. Распознавание геологических разломов

Распознавание и идентификация разломов является важным этапом работы геолога. Эта область относится к структурной геологии и направлена на понимание организации, ориентации и эволюции деформаций в земной коре. Разломы представляют собой зоны слабости, где действуют эрозионные процессы, и где поток воды, как на поверхности, так и в глубине, может быть сильно нарушен.

Geoscope предоставляет ценное средство для выявления этих зон разломов и трещин на основе предварительной работы с картой. Этот метод особенно эффективен в областях гранито-метаморфического фундамента, где разломы и трещины образуют плотную сеть линейных структур, часто хорошо выраженную в виде пересекающихся сегментов. Цель состоит в том, чтобы выявить как можно больше таких выравниваний, которые затем могут быть проверены и дополнены полевыми наблюдениями.

Идентифицируя разные структурные направления, становится возможным выделить согласованную организацию сети разломов и определить основные тектонические напряжения в регионе. Можно различать активные разломы при сдвиге, при растяжении (нормальные разломы) и при сжатии (обратные разломы). На локальном уровне эти структуры часто располагаются по известным структурным схемам, таким как модель Риделя, что позволяет описывать и понимать кинематику разломов при режиме сдвига.

Процедура в Geoscope следующая:

Рисунок 4.31: Расположение вторичного разлома к северу от озера Шамбон.

Рисунок 4.32: Распознавание разлома Муrol-Col de la Croix Morand.

6. Электромагнитные помехи и калибровка магнитометра

Некоторые антропогенные среды (автомобили, здания, электрические кабели) могут нарушать работу магнитного сенсора. То же самое относится к природным местам с электромагнитными помехами (разломы, подземные водотоки, гидротермальные системы и др.).

Geoscope предоставляет инструменты для корректировки или временного отключения локального магнитного дрейфа.

Рисунок 4.33: Ситуация, когда магнитометр откалиброван неправильно. Устройство ориентировано параллельно улице "rue de l'Eminée", но основная линия визирования (красная) сильно отклонена. Цель – исправить это отклонение с помощью Geoscope.

Рисунок 4.34: Сначала поворачиваем устройство, чтобы основная линия визирования совпала с улицей, затем нажимаем кнопку коррекции .

Рисунок 4.35: Затем возвращаем устройство в исходное положение, параллельно дороге. Основная линия визирования пока не скорректирована, но Geoscope показывает будущую скорректированную линию красной тонкой линией. На этом этапе нажимаем кнопку коррекции второй раз .

Рисунок 4.36: После повторного нажатия кнопки коррекции карта в Geoscope отображается с устройством, правильно ориентированным параллельно дороге, а линия визирования выровнена. На экране внизу показывается, что корректировка дрейфа выполнена. Угол корректировки отображается красным.

Чтобы удалить корректировку дрейфа, достаточно удерживать кнопку коррекции .

Также можно задать угловую корректировку по умолчанию. Для этого перейдите в страницу Настройки и введите числовое значение в поле Коррекция дрейфа (°). Внимание: эта корректировка будет применяться всегда. Не забудьте вернуть значение на 0° в средах без электромагнитных помех.

8. Развлечения с Geoscope

Geoscope также позволяет развлекаться, даже находясь дома, исследуя основные географические направления, связанные с вашим местом проживания (Рис. 4.37).

Проводя геодезические линии от вашей входной двери, окон или основных осей вашего жилья, вы сможете определить, какие города, регионы или страны находятся вдоль этих линий. Простое и увлекательное занятие для изучения географии!

Приложение также полезно для специалистов, которым необходимо проектировать ориентационные таблицы и визуализировать точки наблюдения с обзорных площадок и вершин.

Рисунок 4.37: Изучение географии с помощью Geoscope

V/ Устранение неполадок и FAQ