ОтветыГос (1) / 29

29. Особенности картографирования географических объектов и явлений (способы изображения, приёмы генерализации, методы составления и оформления карт).

Системы условных обозначений, применяемые для передачи объектов и явлений, различающихся характером пространствен­ной локализации и размещения, называются способами картог­рафического изображения.

Способ значков применяют для показа объектов, локализо­ванных в пунктах и обычно не выражающихся в масштабе карты. Это могут быть населенные пункты, месторождения полезных ископаемых, промышленные предприятия, отдельные сооружения, ориентиры на местности и т.п. Значки позволяют ха­рактеризовать качественные и количественные особенности объек­тов, их внутреннюю структуру. По форме значков различают: геометрические значки -кружки, квадраты, звездочки, ромбы и др.; размер знака отражает количествен­ную характеристику, цвет или штриховка- качественные особенности, а структура знака передает структуру самого объекта; буквенные значки- буквы русского или латинского алфави­тов, например Fe или Аl, обозначающие месторождения фос­форитов или алюминия; размер букв может количественно характеризовать объект, хотя сравнивать их между собой слож­нее, чем геометрические фигуры; наглядные значки -напоминают изобража­емый объект, например рисунок самолета обозначает аэро­дром, туристская палатка- кемпинг и т.п.; Среди них выделяют символические, формы которых вызывает какие-либо ассоциации с изображаемыми объектами (химич. завод) и натуралистические (рисунок автомобиля).Такие обозначе­ния очень наглядны и чаще всего их используют на популяр­ных туристских, рекламных, пропагандистских картах.

Линейный способ используется для изображения объектов, имеющих линейную территориальную структуру – дороги, реки, береговая линия, административные границы. Разный рисунок и цвет ли­нейных знаков передают качественные и количественные харак­теристики объектов: тип береговой линии, глубину заложения раз­ломов, число колей железной дороги, теплые и холодные фронты и т.п. Линейными могут быть объекты видимые (государственная граница, обозначенная на местности пограничными столбами), так и невидимые (действительная граница по меридиану на море.

Способ изолиний. Изолинии- линии одинаковых значений картографируемого показателя. Способ изолиний применяется для изображения не­прерывных, плавно изменяющихся явлений, образующих физические поля. Таковы поле рельефа, поля магнитной напряженно­сти, давления, температур и т.д. Они изображаются соот­ветственно горизонталями (изогипсами), изогонами, изобарами, изотермами. Изолинии нередко применяют для явлений, не обладающих непрерывностью, сплошностью и плавностью, т.е. не являющихся на самом деле полями. В этом случае речь идет о псевдоизолиниях, т.е. изолиниях, отображающих распределение дискретных объек­тов. (псевдоизолинии плотности населения, раз­мещение которого, не образует сплошного поля, псев­доизолинии распаханности или залесенности и т.п.) Их всегда прово­дят на основе интерполяции каких-либо расчетных статистических показателей плотности, интенсивности распределения объектов, полученных в ячейках регулярной или нерегулярной сетки. Способ качественного фона показывает подразделение терри­тории на однородные в качественном отношении участки, выделяе­мые по тем или иным природным, экономическим или политико-административным признакам. Он используется для характеристи­ки явлений, сплошных на земной поверхности (например, климати­ческих, физико-географические), занимающих на ней значительные площади (например, для почвенного покрова, ландшафтов, растительных ассо­циаций, геологических, геоморфологических картах, ) или имеющих массовое распространение (например, для населения, сельскохозяйственной специализа­ции, национальной принадлежности). В качестве графических средств используют цвет (цветовой фон) или штриховку (штриховой фон). Вначале разрабатывают класси­фикацию изображаемого явления; далее в соответствии с ней выде­ляют на карте однородные участки, например по составу почвообразующих пород, после чего однотипные выделы окрашивают в присвоенный данному выделу цвет или покрывают установленной штриховкой; можно также дополнить раскраску или штриховку надписями. Карты такого рода называют типо­логическими.

Способ количественного фона применяют для подразделения (районирования) территории по определенному количественному показателю, например модулю стока, густоте и глубине расчленения рельефа и т. п., для чего карта разграничи­вается на участки сообразно установленной ступенчатой шкале. При этом способе обычно используют один из двух путей: 1) пред­варительное районирование территории по надлежаще выбранному основанию (например, по бассейнам рек), определение для каждо­го территориального подразделения значения картографируемого показателя (например, модуля стока) и, наконец, отнесение подраз­делении к соответствующим ступеням шкалы и оформление,2) определение значений коли­чественного показателя (например, крутизны скатов) по всей пло­щади карты и далее проведение границ участков, относящихся к различным ступеням шкалы (крутизны скатов, густоты расчлене­ния рельефа и т. д.).

Локализованные диаграммы (диаграммы, отнесенные к опре­деленным пунктам, точкам и площадям) преимущественно ис­пользуются для характеристик сезонных и других периодических явлений: их хода, величины, продолжительности, вероятности и др. Например: годовой ход температуры, количе­ство осадков по месяцам, динамика снегового покрова, распреде­ление годового стока рек, направление и сила ветров и т. п. Графические средства весьма разнообразны- это розы-диаг­раммы (например, розы направлений преобладающих ветров), кривые и гистограммы распределения (ход температур по меся­цам), циклограммы (средняя продолжительность солнечного сия­ния в течение года), структурные диаграммы и др.

Точечный способ применяют для показа явлений массового распределения, каждая из которых имеет определенный «вес», т.е. обозначает некоторое число единиц данного явления. Чаще всего точечным способом показывают размещение сельского населения (вес од­ной точки составляет, например, 1000 жителей), либо посевные площади, либо размещение живот­новодства и т.п. Графические средства можно маленькие кружки, квадратики, треугольники и т.п. -важно лишь, чтобы каждая фигурка имела вес, обозначенный в легенде.

Способ ареалов - область распространения какого-либо явления, например вида растений, животных, пахотных земель, месторождения полезных ископаемых, сельскохозяйственных культур и т.п. Различают абсолютные и относительные ареалы. Абсолютными называют ареалы, за пределами которых данное явление совсем не встречается (например, нефтегазоносный бассейн, контур кото­рого точно установлен), тогда как относительные ареалы показы­вают лишь районы наибольшего сосредоточения явления (промысловый ареал каких-либо лекарственных растений). Графические средства изображения ареалов весьма разнооб­разны: это могут быть границы, фоновая окраска, штриховка, значки_, надписи, индексы. Границы как графическое средство предпочтительны для абсолютных ареалов, а для относительных- есть смысл нанести лишь несколько значков или дать надпись без проведения грани­цы, точное положение которой на местности неизвестно.

Знаки движения служат для показа различных пространствен­ных перемещений, относящихся к природным и социально-экономи­ческим явлениям (морские течения, перелеты птиц, маршруты пу­тешествий, миграции населения, перевозки грузов и др.). Очень часто их используют для наглядной передачи планов и хода воен­ных операций. Различают два вида знаков движения: векторы движения-стрелки разного цвета, формы или тол­щины; полосы (ленты) движения- полосы разной ширины, внут­ренней структуры и цвета. Векторы применяют, например, для показа теплых и холод­ных течений, ветров и т.п., а полосы движения- для изображе­ния мощности и структуры потоков (например, железнодорожных перевозок, миграций населения). Ленты движения способны пере­дать структуру потока, его напряженность, например объем пере­возимых грузов, в соответствии с принятой шкалой: чем шире полоса, тем мощнее поток.

Способ картодиаграммы- это изображение абсолютных ста­тистических показателей по единицам административно-террито­риального деления с помощью диаграммных знаков. Картодиаг­раммы применяют для показа таких явлений, как валовой сбор сельскохозяйственной продукции, общее число учащихся, объем промышленного производства, потребление электроэнергии в це­лом по районам, областям, провинциям и т.п. Графическими средствами служат любые столбчатые, площад­ные (квадраты, шары), объемные (шары, кубы) диаграммные знаки, отнесенные к районам или областям. Они могут быть структурными -квадраты, круги и другие фигуры подразделяются на части, соответ­ственно составу изображаемого явления, например, долю разных отраслей в общем объеме производства в данном промышленном пункте. Однако по картодиаграмме нельзя определить, где именно размещено то или иное производство или в каком конкретно го­роде потребляют больше всего электроэнергии,- все отнесено к району в целом. Этим способ картодиаграммы принципиально от­личается от способа значков. Способ картограммы используют для показа относительных статистических показателей по единицам административно-терри­ториального деления. Это всегда расчетные показатели (%,%₀, число/количество, плотность): - число детских учреждений на тысячу жителей, энерговооружен­ность сельского хозяйства в расчете на 100 га обрабатываемых зе­мель, процент лесопокрытой площади по областям и т.п. В отличие от картодиаграмм, для составления которых служат абсолютные величины (например, количество населения по об­ластям), в картограммах используются относительные показате­ли (например, средняя плотность населения), получаемые в ре­зультате деления двух рядов абсолютных величин, исчисленных для одних и тех же территориальных единиц, или же из подсчета процентных соотношений.

Картографическая генерализация -это целенаправленный отбор и обобщение картографируемых изображаемых при составлении карты. Картографический материал бывает: астромо-геодезический, собственно геодезический, аэрокосмический, статистический, литературно- справочный. Факторы генерализации: Факторами генерализации являются масштаб карты, назна­чение составленной карты, особенности и изученность картографиру­емого объекта. Факторы определяют подходы к генерализации, ее условия и характер. Назначение карты. На карте показывают лишь те объекты, которые соответствуют ее назначению. Изображение других объек­тов, не отвечающих назначению карты, только мешает ее воспри­ятию, затрудняет работу с картой. Влияние масштаба проявляется в том, что при переходе от более крупного изображения к более мелкому сокращается площадь карты. Показать в мелком масштабе все детали и подробности невозможно, и поэтому неизбежны их отбор, обобще­ние, исключение. Одновременно с уменьшением масштаба увеличивается пространственный охват, что также сказывается на генерализации. Объекты, важные для крупномасштабных карт (на­пример, местные ориентиры), теряют свое значение на картах мел­кого масштаба и, следовательно, подлежат исключению. Особенности картографируемого объекта. Влияние этого фактора сказывается в необходимости передать на карте своеобразие, примечательные характерные элементы объек­тов или территории. Например, в степных или полупустынных рай­онах необходимо показать все мелкие озера, иногда даже с пре­увеличением, если они не «помещаются» в масштаб, -это очень важно для засушливых территорий. Изученность объекта. При достаточной изученности объекта изображение может быть максимально подробным (для данного масштаба и назначения карты), а при нехватке фактического ма­териала оно неизбежно становится обобщенным, схематичным. Суть генерализации состоит в устранении избыточной информации, бесполезной или малозначимой при решении определенных задач. Намеренное вы­ключение деталей и частностей облегчает восприятие основных, существенных характеристик картографируемых явлений. При уменьшении масштаба эта особенность генерализации открывает закономерности, проявляющиеся на больших пространствах. Направления генерализации.

(1) Отбор картографируемых явлений - это ограничение содержа­ния карты необходимыми явлениями и объектами и исключение прочих. При отборе пользуются двумя количественными показателями: цензами и нормами. Цензовый отбор - ограничительный параметр, указывающий ве­личину или значимость объектов, сохраняемых при генера­лизации, меньше которого явления не показываются. Примеры цензов: «сохранить на карте леса, имею­щие площадь более 10 км²», или «показать все реки длиной более 1 см в масштабе карты».

(2) Обобщение качественной характеристики проводится с целью сокращения числа качественных различий в данной категории объектов. Например, на обзорных картах вме­сто показа преобладающих древесных пород (как это принято на крупномасштабных топографических картах) дают собирательный знак леса, вместо показа болот разной проходимости -один знак заболоченной местности и т.д.

(3) Обобщение количественных характеристик проявляется в укрупнении шкал, переходе от непрерывных шкал к более обоб­щенным ступенчатым. Иллюстрацией может служить сокращение чис­ла ступеней в группировке населенных пунктов по их людности, при котором интервалы ступеней расширяются; - замена четырехступенчатой группировки сельских поселений (более 1000 жителей, от 500 до 1000 жителей, от 100 до 500 жителей и менее 100 жителей) двухступенчатой (более 1000 жителей и менее 1000 жителей) при переходе от топографических карт в масштабах 1:10 000-1:100 000 к карте в масштабе 1:1 000 000.

(4) Обобщение очертаний означает снятие мелких деталей изобра­жения, отказ от небольших изгибов контуров, спрямление границ и т.п. Эта геометрическая сторона генерализации проявляется в сгла­живании небольших извилин рек и береговых линий, исключении изгибов горизонталей, рисующих мелкие эрозионные врезы, уп­рощении геологических границ, характеризующих мелкую склад­чатость, и т.п. При этом, однако, следят за тем, чтобы обобщение очертаний не было механическим, не сводилось к формальному сглаживанию.

(5) Переход от отдельных объектов к их собирательным обозначени­ям проявляется в замене знаков отдельных объектов обозначениями обобщающего понятия (примеры: изображение населенного пункта вначале в виде отдельных строений, далее кварталами, общим кон­туром и затем пунсоном; а также в объединении объектов раз­личных категорий общим знаком (например, замена перемежаю­щихся мелких контуров кустарника и луга обобщающим знаком кустарника по лугу без указания границ отдельных контуров).

Составление карт- это совокупность работ по изготовлению оригинала карты. Этот этап включает подбор географических основ и создание авторского эскиза, макета и оригинала. Географические основы могут быть: рабочие и издательские. Рабочие основы обычно имеют подробную гидрографию, рельеф. .Издательская основа освобождена от излишней географической нагрузки. Авторский эскиз -первоначальный набросок, отражающий общую идею карты и легенды, выполнен схематично с возможным отступлением от условных знаков легенды и с примерной генерализацией объекта. Авторский оригинал –окончательный рукописный или выполненный в соответствии с легендой, с точной локализацией и с учетом всех прочих картографических требований. Авторский макет -вполне достоверные карты, но выполненные не в строгом соответствии с техническими требованиями- в более крупном масштабе с использованием укрупненных обозначений. Исполнители: картограф-редактор, картограф, корректор (технический контроль качества карты -проверка карты по содержанию и техническому выполнению на всех этапах ее разработки).

Генерализация – обобщение географических изображений мелких масштабов относительно более крупных, осуществляемая в связи с назначением, тематикой, изученностью объекта или техническими условиями получения самого изображения.

Картографическая генерализация – отбор, обобщение, выделение главных типических черт объекта на карте, выполняемое в соответствии с нормами отбора, устанавливаемыми картографом или редактором карты, которые, кроме того, проводят обобщение качественных и количественных показателей изображаемых объектов, упрощают очертания, объединяют или исключают контуры, иногда важные, но очень мелкие объекты показывают с некоторым преувеличением.

Дистанционная генерализация – геометрическое и спектральное обобщение изображения на снимках, возникающее вследствие комплекса технических факторов (метод и высота съемки, спектральный диапазон, масштаб, разрешение) и природных особенностей (характер местности, атмосферные условия и др.).

Автоматическая, или алгоритмическая генерализация – формализованный отбор, сглаживание или фильтрация изображения в соответствии с заданными алгоритмами и формальными критериями.

Динамическая генерализация – механическое обобщение анимаций, позволяющее наблюдать главные, наиболее устойчивые во времени объекты и явления за счет изменения скорости демонстрации анимаций

Картографические способы изображения

Картографические способы изображения, графические методы, используемые на картах для показа пространственного размещения явлений, их сочетаний, связей и развития. С этой целью в картографии применяют особую знаковую систему — картографические символы (знаки), многообразие которых обобщено и систематизировано в относительно небольшом числе К. с. и. К основным способам относятся: значки, линейные знаки, изолинии, качественный фон, локализованные диаграммы, точечный способ, ареалы, знаки движения, картодиаграммы и картограммы.

Способ значков (внемасштабных знаков) используют для объектов, не выражающихся в масштабе карты, и вообще для передачи явлений, локализованных в пунктах. Значки указывают местоположение и вид объектов, а также могут характеризовать их величину, значение, изменение во времени и т.д. (например, значки населённых пунктов, обозначающие тип поселений, численность населения и административное значение). Для передачи характеристик картографируемых объектов используются форма, величина и цвет значков. По форме значки могут быть геометрическими, буквенными и наглядными, напоминающими по рисунку изображаемый объект

Часто употребляют значки геометрической формы, площадь которых пропорциональна количественному показателю объектов, например числу рабочих при картографировании промышленных предприятий или промышленных пунктов.

Линейные значки применяют для передачи, во-первых, геометрических линий — политико-административных границ, линий электропередачи и т.д., во-вторых, для объектов линейного протяжения, не выражающихся по ширине в масштабе карты, например для дорог, рек и т.п. Качественные и количественные характеристики линейных объектов передают рисунком (например, различным пунктиром), цветом и шириной значков

Способ изолиний применяется для передачи количественных характеристик непрерывных и постепенно изменяющихся в пространстве явлений (например, рельефа, климатических явлений и др.).

Способ качественного фона показывает разделение территории (её районирование) по тем или иным природным, экономическим или политико-административным признакам. Используется для качественной характеристики явлений, сплошных на земной поверхности (например, для почвенного покрова) или имеющих массовое рассредоточенное распространение (например, для населения). Первоначально разрабатывают классификацию картографируемого явления: далее в соответствии с принятой классификацией делят территорию на однородные в качественном отношении участки (районы, области и т.п.), после чего однотипные участки окрашивают в присвоенный для данного типа цвет или покрывают штриховкой

Локализованные диаграммы (т. е. диаграммы, отнесённые к определённым пунктам, точкам) употребляют для характеристик сезонных и других периодических явлений (годового хода температур, осадков, динамики снегового покрова и т.д.), повторяемости и скорости ветров разного направления (в виде роз ветров), повторяемости и скорости морских течений и т.п.

Точечный способ используют для картографирования массовых рассредоточенных явлений (сельское население, посевные площади, животноводство и т.п.). Для этого обозначают определённое количество объектов (единиц) посредством точки (вернее, небольшого кружка), располагаемой на карте, где эти объекты фактически размещены. В результате на карту наносят некоторое количество точек равной величины и одинакового значения, группировка (густота) которых даёт наглядную картину размещения явления, а число позволяет определить его размеры (количество объектов)

Ареалы, т. е. области распространения тех или иных явлений (различных видов растений и животных, пахотных земель и т.п.), обозначаются на картах оконтуриванием участка сплошной или пунктирной линией определённого рисунка; окрашиванием или штриховкой ареала и т.д.; многообразие приёмов оформления ареалов позволяет сочетать на одной и той же карте ряд ареалов, даже если они перекрывают друг друга

Знаки движения применимы к природным и социальным явлениям (морские течения, перелёты птиц, миграции населения, перевозка грузов, направления ударов войск и т.п.). Распространённые графического приёмы, во-первых, векторы (стрелки), различия которых по форме, величине и цвету могут характеризовать скорость, устойчивость, мощность и другие особенности явлений, во-вторых, ленты (полосы) для потоков пассажиров, грузов и т.п., располагаемые вдоль трасс движения; ширина лент обычно выражает мощность потока

Картодиаграммы и картограммы служат для перевода в наглядный пространственный образ статистических данных (например, по населению), обрабатываемых или публикуемых не по отдельным пунктам или объектам, а суммарно — применительно к административному (или другому территориальному) делению. Первые показывают распределение явления посредством диаграмм, размещаемых внутри единиц территориальной сетки и выражающих суммарную величину явления (например, количество пашни) в пределах каждой территориальной единицы. Картограммой называют способ изображения средней интенсивности какого-либо явления (средней плотности населения, процента распаханности территории и т.п.) в пределах определённых территориальных единиц, чаще всего административных. При этом каждую территориальную единицу раскрашивают пли штрихуют так, чтобы по насыщенности цвета или силе штриховки можно было судить об интенсивности явления.

методы составления и оформления карт

КАРТА, уменьшенное обобщенное изображение поверхности Земли (или ее части) на плоскости, обычно имеют градусную сетку координат, масштаб и элементы основы (например, береговые линии). Кроме того, на карты обычно нанесены надписи и условные знаки, и к ним прилагается легенда.

Сетка координат представляет собой систему взаимно пересекающихся линий, обозначающую на карте или поверхности глобуса широту и долготу. Линии, обозначающие широту, проходят в направлении восток – запад параллельно экватору (широта которого равна 0); широта полюсов считается равной 90 (северной широты для Северного полюса и южной – для Южного). Поскольку эти линии не пересекаются и взаимно параллельны, они также называются параллелями. Из них только экватор представляет собой самый большой круг (ограниченная этой линией плоскость, проходящая через центр Земли, рассекает земной шар пополам). Остальные параллели – это окружности, длина которых закономерно убывает с удалением от экватора. Все линии долготы – меридианы – представляют собой половинки большого круга, сходящиеся у полюсов. Меридианы проходят в направлении север – юг, от полюса до полюса; по ним отсчитывается угловое расстояние от начального меридиана, обозначаемого как 0 долготы, на восток и на запад до 180 (при этом долготы, которые отсчитываются в восточном направлении, обозначаются буквами «в.д.», а в западном – «з.д.»). В отличие от экватора, равноудаленного от полюсов на всем протяжении и являющегося в этом смысле «естественной» точкой отсчета при определении широты, начальный меридиан, от которого ведется отсчет долготы, выбирается произвольно. В соответствии с международным соглашением за начало координат (0 долготы) принят меридиан Гринвичской астрономической обсерватории (сейчас она находится на территории Лондона).

Как только выбрана проекция и вычерчена соответствующая ей градусная сетка, можно приступать к составлению основы и подготовке информации, определяющей содержание карты. При этом для крупномасштабных карт часто используются аэрофотоматериалы. Теоретически на плановом аэрофотоснимке присутствуют все элементы ландшафта, которые могут быть показаны на крупномасштабной карте. Более того, имея фотоснимки, частично перекрывающие друг друга, можно построить карты рельефа в горизонталях; для этого необходим стереоскоп и различные приборы для измерения высот по снимкам. Развитие фотограмметрии – науки, занимающейся измерениями и картографированием земной поверхности по аэрофотоматериалам, – позволило значительно ускорить составление карт и повысить их точность. Использование аэро- и космических снимков облегчило обновление устаревших карт. Хотя аэрофотоснимки дают хорошее изображение поверхности, они все же не могут заменить собой карты; на них присутствует масса «неотсортированной» информации, поэтому они требуют интерпретации. На карте же относительно менее важные данные могут быть опущены, а другие, более существенные для целей данной карты, напротив, выделяются для более легкого их чтения. Более того, как в пределах одного снимка, так и на различных снимках одной серии имеются различные искажения изображения и нарушения его масштаба. Поэтому, чтобы использовать снимки для составления детальных карт, их необходимо привести к единому масштабу и откорректировать.

Некоторые проблемы картографирования могут быть показаны на примере береговых линий, разграничивающих сушу и акватории. Поскольку существуют приливы, границы континентов и океанов изменяются в соответствии с изменением уровня Мирового океана; обычно на картах показано их положение при среднем уровне моря (т.е. среднем между уровнями прилива и отлива). Кроме того, даже на картах самого крупного масштаба не могут быть показаны все детали береговой линии; следовательно, необходима генерализация.

Значение генерализации, т.е. отбора и обобщения деталей, возрастает по мере уменьшения масштаба карт; генерализации подвергаются практически все элементы основы и содержания карты. Например, из водотоков, изображенных на крупномасштабной топографической карте, лишь некоторые могут быть сохранены на карте среднего масштаба; при переходе к обзорным картам требуется дальнейший отбор и сокращение количества элементов. При отборе и генерализации приходится устанавливать и принципы отбора – например, при выборе критериев для показа населенных пунктов необходимо решить, руководствоваться ли только численностью населения или учитывать также политическое значение городов; в последнем случае необходимо показывать на карте все столицы, хотя численность их населения может быть невысокой.