7. Смещение элементов изображения.

Связано с обобщением очертаний и объединением контуров, при которых неизбежны небольшие сдвиги некоторых объектов относительно их истинного положения.

8. Утрирование, или показ объектов с преувеличением.

На генерализованной карте оставляют и утрируют особо важные с содержательной точки зрения объекты, которые из-за малых размеров или по условиям цензового отбора следовало бы исключить.

Вопрос

6. Отличия общегеографических карт от физических.

Ответ

Общегеографические карты — отражают все основные элементы местности – рельеф, реки, озёра, леса, болота, пески, населённые пункты, социально-культурные объекты, пути сообщения и др., а также государственные и административные границы. Общегеографические карты имеют универсальное многоцелевое применение при изучении и описании тер., ориентировании на ней, выполнении различных измерений, решении научных, хоз., оборонных задач. Выделяют карты топографические (масштаба 1:100 000 и крупнее), обзорно-топографические (1:200 000 – 1:500 000) и обзорные (1:1 000 000 и мельче).

Физические карты - общегеографическая карта, передающая внешний облик территории и акватории. Имеет, как правило, средний или мелкий масштаб и носит обзорный характер. На физической карте подробно показаны рельеф и гидрография, а также пески, ледники, плавучие льды, заповедники, месторождения полезных ископаемых; менее подробно – социально-экономические элементы (нас. пункты, пути сообщения, границы и т. п.). Часто физические карты создают как учебные. Их широко используют в начальной, средней и высшей школе при изучении географии. Настенные физические карты имеют большой формат, на них применяют крупные знаки и надписи, утолщают линии рек, границы, крупно дают обозначения полезных ископаемых. Нередко такие карты имеют два плана: изображение осн. объектов рассчитано на рассмотрение в классе (аудитории) с большого расстояния, а менее значимые детали хорошо читаются только при близком разглядывании. Настенные учебные карты мира чаще всего создают в масштабах 1:15 000 000 – 1:20 000 000, карты России – в масштабах 1: 4 000 000 или 1:5 000 000, что допускает их размещение на стене аудитории, на классной доске. Масштабы карт отдельных материков и природных регионов зависят от их размеров.

Вопрос

7. Способы изображения рельефа на картах.

Ответ

Рельеф

Рельеф - основной элемент ландшафта.

Рельеф - гидрографическая сеть - характер растительности и почвенного покрова - микроклимат - экологические условия - расположение дорог и населенных пунктов, с/х освоение территории, гражданское, дорожное, гидротехническое строительство, ведение боевых действий.

Требования к изображению рельефа на гипсометрических картах:

метричность изображения - возможность получения по карте абсолютных высот и превышений, характеристик углов наклона, расчленения и др;

пластичность изображения - наглядная передача неровностей рельефа, формирующая зрительный образ местности;

морфологическое соответствиеизображения - стремление подчеркнуть особенности форм рельефа, его структурность.

На старых картах рельеф изображался схематическим перспективным рисунком в виде отдельных возвышенностей, хребтов, горок. Передавалось общее расположение водоразделов, направление основных гряд и хребтов.

В настоящее время используется на стилизованных исторических картах.

В настоящее время картинный рисунок используется на картах для перспективного изображения рельефа.

Новый способ – физиографический. Направлен на выявление физиономических черт рельефа, его морфологии. Физиографические карты применяют для показа рельефа дна океанов, поверхности далеких планет, используют в туристских буклетах и популярных изданиях.

Схематичные перспективные изображения рельефа еще в XVIIIв. перестали удовлетворять военных.

Это стало основной причиной перехода к шкалам штрихов крутизны.

Принцип построения шкал: чем круче склон, тем толще и плотнее штриховка.

1799 г. саксонский картограф Иоганн Леман впервые создал шкалу штрихов.

Отношение тени, то есть толщины штриха (Т), к свету, т.е. к промежутку между штрихами (С), выражалось пропорцией:

Т/С=α/(45°- α), гдеα- угол наклона склона.

Шкала Лемана состояла из девяти ступеней:

• для склонов с углами наклона 0-5° отношение ширины штриха к ширине просвета составляло 0:9,

• 5-10° - 1:8 и т.д.

• на самой верхней ступени шкалы 40-45° это соотношение составляло 8:1, а склоны с крутизной более 45° покрывались сплошным черным цветом.

В России - иные шкалы, в которых более детально были проработаны ступени для малых уклонов (менее 15°).

Шкала А. П. Болотова и шкала Главного штаба.

Штрихи выполнялись способом гравюры.

Изображение рельефа с помощью теневых штрихов, которые наносили по принципу бокового (косого) освещения.

+способы штрихов хорошо передают пластику рельефа, его морфологию,

- не позволяют определять абсолютные и относительные высоты рельефа.

- выполнение рисунков трудоемко, а печатание карт требует высокой техники воспроизведения.

Горизонтали (изогипсы) - линии равных высот. Представляют собой проекции на плоскость следов сечения рельефа уроненными поверхностями, проведенными через заданный интервал, который называетсявысотой сечения рельефа.

Горизонтали - основной способ изображения рельефа на современных топографических, общегеографических, физических, гипсометрических картах.

+ высокая метричность данного способа изображения рельефа

- недостаточная пластичность.

Усиление пластичности горизонталей за счет бокового «освещения» - освещенные (затененные) горизонтали.

Инженер-генерал русской армии Э.И.Тотлебен, руководивший инженерными работами при обороне Севастополя в 1854-1855 гг.

Позднее стали применять печать горизонталей в две краски: белой - на освещенных склонах и черной - на затененных.

В настоящее время этот способ используется на генеральных батиметрических картах. Часто его называют способом Танака по имени японского картографа Исиро Танака.

Для показа деталей рельефа применяют дополнительные полугоризонтали и вспомогательные горизонтали с произвольно выбранной высотой сечения.

На мелкомасштабных физических и гипсометрических картах, охватывающих обширные территории, сечение рельефа может быть переменным для различных районов: низменностей, возвышенностей и высокогорий.

Например, карта СССР в масштабе 1:2 500 000 интервалы сечения рельефа:

от 0 до 300 м через 50 м,

от 300 до 600 м - через 100 м,

от 600 до 750 м - через 150 м,

далее до высоты 4500 - через 250 м,

до 6000 м - через 500 м

выше - через 1000 м.

Для изображения рельефа морского дна используют изобаты- изолинии равных глубин. На мелкомасштабных гипсометрических картах они также имеют переменное сечение, например, на шельфе (до глубин 200 м) - через 50 м, на континентальном склоне (до глубин 2500 м) - через 100 и 250 м, а в пределах глубоководных равнин и впадин - через 500, а потом через 1000 м.

Зрительное восприятие положительных и отрицательных форм рельефа достигается применением цветовой пластики. Сочетание цветов основано на законах цветового зрения.

Цветовые гипсометрические шкалы должны удовлетворять следующим условиям:

- логическая последовательность изменения цветовых характеристик по ступеням высот;

- постепенность перехода цвета в ступенях;

- четкое выделение цветом качественных рубежей в рельефе (высотных зон суши или глубин океана);

- общая цветовая гармония шкалы, создающая впечатление цельности, единой поверхности рельефа;

- художественность, эстетичность цветовой гаммы;

- прозрачность цветов, сохраняющая читаемость других элементов содержания карты.

Шкалы гипсометрической окраски:одноцветные и многоцветные.

Принципы построения цветовых рядов шкал:

• затемняющиеся шкалы, построенные по принципу «чем выше, тем темнее»;

• осветляющиеся шкалы, построенные по принципу «чем выше, тем светлее»;

• шкалы возрастающей насыщенности и теплоты тона, с цветовой последовательностью: серо-зеленый, зеленый, желтый, желто-оранжевый, оранжевый, красный.

Батиметрические шкалы:оттенки от светло-голубого до темно-синего.

Одноцветные шкалы обычно содержат пять-шесть, а много­цветные - до 16 ступеней послойной окраски. Ступени рельефа суши и морского дна обычно соединяют в одну шкалу.

Способы теневой пластики - формы рельефа как бы покрываются тенями.

Способ отмывки -создание полутонового изображения при заданном освещении местности. Черная (серая) или коричневая акварельная краска наносится на затененные склоны и размывается кистью так, чтобы на крутых склонах тени лежали гуще, а пологие выглядели светлее.

Варианты отмывки:

• отмывка при боковом (косом) освещении (при северо-западном), когда свет падает как бы из левого верхнего угла карты, освещая западные и северо-западные и затеняя восточные и юго-восточные склоны;

• отмывка при отвесном (зенитальном) освещении, при котором свет падает сверху и освещенными оказываются вершины гор, а понижения- затененными;

• отмывка при комбинированном освещении, сочетающая эффекты бокового и отвесного освещения.

• Аналитическая (автоматическая) отмывка выполняется на основе подробной цифровой модели рельефа. Для всех элементарных квадратных ячеек автоматически рассчитываются углы наклона и в соответствии с ними наносится растр - точки разной величины, создающие в совокупности эффект тени.

В последние годы аналитическую отмывку получают на основе космических радиолокационных съемок бокового обзора. используют для создания фотокарт

К приемам теневой пластики относится также фоторельеф.

Для этого вначале изготовляется пластиковая или гипсовая модель рельефа местности, которая затем фотографируется при боковом освещении.

Блок-диаграммы рельефа - трехмерные плоские рисунки, передающие пластику земной поверхности. Обычно совмещаются с продольными и поперечными разрезами, которые показывают внутреннее строение территории. Блок-диаграммы как правило сопровождают рисунок послойной раскраской или отмывкой.

Электронные блок-диаграммы рельефа получают в виде перспективно смещенных горизонталей либо как систему пересекающихся профилей.

Для показа элементов и форм рельефа, не выражающихся горизонталями, применяют условные знаки.

Обрывы, скалистые гребни, глубокие ущелья, обрывистые стенки оврагов, узкие промоины и другие формы естественного рельефа – для их изображения используют стандартные знаки коричневого цвета.

Искусственные формы рельефа: уступы карьеров, канавы, насыпи, терриконы и т.п. - применяют значки черного цвета.

На геоморфологических картахдля изображения форм рельефа применяют знаки ареалов.Например,карстовые пещеры, соляные купола, бугры пучения.

На орографических картахиспользуют линейные знаки для показа хребтов, уступов, впадин и котловин, подводных желобов и каньонов и др.

• Высотные отметки -это цифры, помещаемые на картах возле высотных точек и указывающие их абсолютную или относительную высоту или глубину.

• С помощью высотных отметок показывают особо важные или характерные высоты.

• На морских навигационных картах отметки глубин часто составляют главный способ изображения подводного рельефа. Их проставляют точно в местах промеров. При достаточно детальной сети промеров на навигационные карты наносят еще и изобаты.

Вопрос

8. Способы картографирования явлений на тематических картах (уметь показывать на картах).

Ответ

Объекты рассеянного распространения. Передаются точечным способом. При генерализации происходит укрупнение веса точек или увеличение их размера на карте.

Способ картографического изображения- выбор и применение картографических условных обозначений в соответствии с учетом сущности картографируемого явления и характера его размещения. На тематических картах используют следующие:

способ ареалов - выделение на карте области распространения какого-либо явления с помощью окраски, штриховки, границы, значков, надписей (напр., ареалы распространения животных, растений);

способ знаков движения -показ пространственных перемещений (напр., перевозки по железным дорогам, перелет птиц) с помощью стрелок (векторов), линий, полос разной формы и цвета;

способ значков -показ объектов, локализованных в пунктах, с помощью геометрических, буквенных, наглядных внемасштабных знаков разного размера, цвета, структуры, ориентировки (напр., промышленные объекты, гидроэлектростанции, населенные пункты);

способ изолиний -изображением явлений сплошного распространения, представленных в виде плавных, непрерывных полей или поверхностей (напр., поле температур, поле силы тяжести, поверхность рельефа) с помощью семейства кривых линий, соединяющих точки с равными значениями (показателями) данного поля или поверхности;

способ качественного фона -показ качественных различий какого-либо явления сплошного распространения с помощью цветового фона или штрихового фона по выделенным районам, областям или др. единицам районирования (напр., районы сельскохозяйственной специализации, ландшафты, типы почвенного покрова);

способ количественного фона -показ количественных различий какого-либо явления сплошного распространения с помощью окраски или штриховки в соответствии с принятой шкалой по выделенным единицам районирования (напр., запасы гидроресурсов по речным бассейнам, содержание загрязняющих веществ в почвах);

способ линейных знаков -изображение объектов, локализованных на линиях (напр., административных границ, дорог, тектонических разломов), с помощью линий разного цвета, ширины, рисунка;

способ локализованных диаграмм -изображение явлений, имеющих сплошное или полосное распространение, с помощью графиков и диаграмм, помещенных в пунктах наблюдения (измерения) этих явлений (напр., графики изменения среднемесячных температур и осадков, локализованные по метеостанциям, диаграммы загрязнения речных вод, приуроченные к гидропостам);

точечный способ -изображение явлений массового распространения с помощью множества точек, каждая из которых имеет определенный \"вес\", т.е. обозначает некоторое число единиц данного явления (напр., показ размещения животноводства с помощью точек, каждая из которых означает 1000 голов скота, или распределения обрабатываемых земель, когда каждая точка соответствует 200 га);

способ картодиаграммы - изображение абсолютных статистических показателей по единицам административного деления, применяемое при построении картодиаграмм;способ картограмм- изображение относительных статистических показателей по единицам административного деления, используемое при создании картограмм.

Вопрос

9. Способы измерения расстояний на картах.

Ответ

Способы измерения расстояния на карте

1.На основе использования именованного масштаба, где расстояние на карте равно расстояние на местности деленное на масштаб.

2.С помощью циркуля-измерителя на основе использования линейного масштаба.

3.С помощью курвиметра или смоченной нитки.

4.С помощью электронных карт соответствующих программ.

Вопрос

10. Способы измерения площадей на картах.

Ответ

Способы измерения площадей на картах

Лучше всего подобрать карту в равновеликой проекции или карту с небольшими искажениями (если вас устраивает результат с небольшой ошибкой). Не рекомендуется производить вычисления по картам произвольных проекций. Определяется масштаб площадей карты. Для этого масштаб карты (это масштаб длин, расстояний) возводится в квадрат. Предположим, для измерения используется карта масштаба 1:25 000 000 (в 1 см 250 км). Тогда масштаб площадей будет в 1 см² 62 500 км².

Палетка – прозрачная накладка на карту, расчерченная на квадратики одинакового размера (например, площадьодногоквадратика1 см²). Палетку накладывают на карту и подсчитывают количество квадратиков на измеряемой территории. Неполные квадратики считают по 2-3 за один (в зависимости от того, каким именно образом они покрывают территорию). Измерив площадь по карте и использовав масштаб площадей, вычисляют, какова площадь территории в действительности. Предположим, при помощи палетки определили, что площадь территории 14,5 см²: 14,5 × 62500 км²= 906 250 км², т.е. приблизительно 0,9 млн км².

Если территория, площадь которой требуется измерить, напоминает по форме геометрическую фигуру (треугольник, квадрат, прямоугольник и т. д.), то измеряется длина элементов фигуры (основание, высота и др.), и площадь вычисляется по соответствующей геометрической формуле.

При любых измерениях по картам следует учитывать, что на них имеются искажения. Поэтому для конкретных точных измерений подбирают карты определенных проекций и масштаба. Наиболее точные измерения можно получить, используя топографические карты.

Полярный планиметр. Планиметрами называются приборы для измерения площадей. Наиболее распространён полярный планиметр (рис. 4.11). Он состоит из двух рычагов – полюсного 1 и обводного 4, соединяемых шарниром 8. Полюс планиметра (массивный цилиндр 2 с иглой, втыкаемой в бумагу) в процессе измерения площади остается неподвижным. На конце длинного плеча обводного рычага укреплен шпиль 3 (или лупа с маркой в виде креста в ее центре), которым обводят контур измеряемой площади. На коротком плече обводного рычага крепится каретка с мерным колесиком 6, опирающимся на поверхность бумаги, и счетным механизмом. Когда обводной шпиль 3 (или марка) перемещается по линии контура перпендикулярно рычагу, мерное колесико 6 катится по бумаге. При перемещении обводного шпиля по направлению рычага колесико скользит по бумаге, не вращаясь. При перемещении шпиля в иных направлениях происходит и вращение, и скольжение. Суммарное число оборотов колесика, накопленное при обводке шпилем контура, пропорционально площади, ограниченной контуром.

Рис. 4.11. Полярный планиметр

Для подсчета числа оборотов вращение колесика передается на циферблат 5. По ободу колесика нанесено 100 делений. Отсчеты по шкале обода берут с помощью верньера 7. Отсчет по планиметру (рис. 4.12) состоит из отсчета числа целых оборотов колесика по циферблату (на рисунке – цифра 6), отсчета десятых и сотых долей оборота - по шкале обода против нуля верньера (цифры 4 и 2) и тысячных долей оборота – по номеру штриха верньера, совпадающего со штрихом на шкале обода (цифра 2).

Для измерения площади, обводят её контур, делая при этом два отсчёта по планиметру: один n₁ - до обвода, другойn₂- после. Площадь вычисляют по формуле

S = c·(n₂-n₁),(4.3)

где c– цена деления планиметра. Для надёжности площадь измеряют 3 - 5 раз и полученные результаты осредняют.

Если во время измерений полюс планиметра располагался внутри измеряемой площади, то вместо формулы (4.3) используют формулу

S = c·(n₂-n₁ + Q),

где Q- постоянная планиметра.

 

Рис. 4.12. Отсчет по планиметру: 6422.

Цена деления планиметра c зависит от длины обводного рычага и регулируется перемещением по нему каретки с мерным колёсиком и счётным механизмом. Перед измерением площади цену деления планиметра определяют. При этом, расположив полюс в стороне, обводят фигуру, площадь S₀ которой известна (например, квадрат километровой сетки на карте) и вычисляют цену деления

с = S₀ /(n₂ - n₁).

Для определения постоянной Q обводят фигуру с известной площадью, поместив полюс внутри этой площади, после чего вычисляют

Q = (S₀ /c) - (n₂ - n₁).

Вопрос

11. Форма и размеры Земли. Чем отличается эллипсоид от шара и геоид от эллипсоида?

Ответ

В конце XVIIв. на основании работ Ньютона возникло предположение о том, что ввиду осевого вращения земной шар должен быть сплюснут у полюсов.

Измерениями в XVIIIв. было подтверждено, что Земля имеет фигуру эллипсоида -полярный радиус (=6356,8 км) короче экваториального (=6378,1 км) на 21,3 км.

Эллипсоид вращения - геометрическое тело, которое образуется при вращении эллипса вокруг его малой оси

Сжатие Земли - отношение разности наибольшего (а) и наименьшего (в) радиусов эллипсоида к наибольшему радиусу. Сжатие Земли = (а — в)/а= 1/298,3.

Сплюснутость у Северного полюса на 30 м меньше, чем у Южного.

Экваториальные радиусы Земли не равны: большой радиус

вдоль меридиана 15° в. д. - 165° з. д. на 213 м больше малого

вдоль меридиана 105° в. д. - 75° з. д.

Из-за полярного и экваториального (1/30 000) сжатия фигура

Земли является трехосным эллипсоидом.

Величина сжатия земного эллипсоида невелика и он мало

отличается от шара, его называют также сфероидом.

В 1873 г. немецкий ученый И.Листинг назвал фигуру Земли геоидом («подобным Земле»).

Геоид - фигура, поверхность которой всюду перпендикулярна направлению силы тяжести, т. е. отвесной линии.

Поверхность геоида совпадает с уровенной поверхностью Мирового океана в спокойном состоянии, мысленно продолженной под материками.

Поднятия и опускания над эллипсоидом составляют в среднем от ±50 до ±100 м. Из называют волнами геоида.

Выступы и понижения геоида: шесть гигантских неровностей на поверхности Океана:

максимальное возвышение геоида в Тихом океане близ острова Новая Гвинея ( + 78 м);

минимальные отметки - в Индийском океане у острова Шри-Ланка (- 112 м).

Общий размах выпуклостей и вогнутостей Океана 190 м.

Вопрос

12. Классификация географических карт по основным признакам.

Ответ

Классификация карт- это система, представляющая совокупность карт, подразделяемых (упорядоченных) по какому-либо избранному признаку.

1.Классификация карт по масштабу :

планы - 1:5 000 и крупнее;

крупномасштабные - 1:10 000-1:100 000;

среднемасштабные –

1:200 000 до 1:1 000 000 включительно;

мелкомасштабные - мельче 1:1 000 000.

2. Классификация карт по пространственному охвату:

• карты Солнечной системы;

• карты планеты (Земли);

• карты полушарий;

• карты материков и океанов;

• карты стран;

• карты республик, областей и др. административных единиц;

• карты промышленных и сельскохозяйственных районов;

• карты отдельных (локальных) территорий (заповедников, промышленных, туристских районов и т.п.);

• карты населенных пунктов (городов, поселков);

• карты городских округов и т.д.

3. Классификация карт по содержанию

• общегеографические карты;

- топографические - в масштабах 1:100 000 и крупнее;

- обзорно-топографические - в масштабах 1:200 000-1:1 000 000;

- обзорные - мельче 1:1 000 000.

• тематические карты;

• специальные карты.

Необходимые понятия, которые следует знать:

Карта – это математически определенное, уменьшенное, генерализованное изображения поверхности Земли, другого небесного тела или космического пространства, показывающее расположенные или спроецированные на них объекты в принятой системе условных знаков.

Картография– наука об исследовании, моделировании и отображении пространственного расположения, сочетания и взаимосвязи объектов и явлений природы и общества.

План– это чертеж небольшого участка местности в крупном масштабе и в условных знаках, построенный без учета кривизны земной поверхности.

Масштаб- это степень уменьшения длины линий на плане или карте по сравнению с их действительной длиной на местности.

Картографическая проекция– это математический способ изображения земной поверхности земного эллипсоида (шара) на плоскости. Известно, что при создании карт поверхность модели земного эллипсоида развернуть на плоскости без сжатий и растяжений невозможно.

Главный масштаб – показывает, во сколько раз линейные размеры на карте уменьшены по отношению к эллипсоиду или шару. Этот масштаб подписывают на карте но необходимо иметь в виду, что он справедлив лишь для отдельных линий и точек, где искажение отсутствует.

Частный масштаб – отражает соотношения размеров объектов на карте и эллипсоиде (шаре) в данной точке. Он может быть больше или меньше главного.

Картографическая генерализация – процессы отбора и обобщения содержания при составлении географических карт. Имеет целью сохранить и выделить на карте основные, типические черты и характерные особенности изображаемых явлений в соответствии с назначением данной карты, её тематикой и возможностями масштаба.

Ортодромия – название геодезической линии кратчайшего расстояния между двумя точками на поверхности земного шара, наименьший из отрезков дуги большого круга, проходящей через эти точки.

Локсодромия – кривая на поверхности вращения, пересекающая все меридианы под постоянным углом, называемым локсодромическим путевым углом.

Изоколы – линии равных искажений, являющиеся критерием при выборе картографических проекций и иногда наносимые на карты, чтобы показать величины искажений.

Изогипсы – линии на карте, соединяющие точки с равными высотами земной поверхности над уровнем моря, передающие плановые очертания форм рельефа суши.

Изобаты – изолинии глубин водного бассейна на карте.

Компоновка – размещение картографического изображения, название карты, легенды, врезок и других данных внутри рамки и на полях карты.

Картограмма – это способ картографического изображения (но не карта), визуально показывающая интенсивность какого-либо показателя в пределах территории на карте (напр., плотность населения по областям).

Картодиаграмма – карта, показывающая с помощью диаграммной фигуры суммарную величину какого либо статистического показателя в пределах каждой единицы нанесённого на картодиаграмму территориального деления (например, количество населения по областям, площадь).

Локализованная диаграмма– характеризуют явления, имеющие сплошное или полосное распространение, с помощью графиков и диаграмм, помещаемых в пунктах наблюдения (измерения) этих явлений. Таковы графики изменения среднемесячных температур и осадков, локализованные по метеостанциям, диаграммы загрязнения речных вод, приуроченные к гидропостам, и т.п.

Компоновка –Картодиаграмма – изображение абсолютно статистических показателей по единицам административно-территориального деления с помощью диаграммных знаков.