Сущность и факторы картографической генерализации.
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 (виды!)– 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.
Генерализация явлений локализованных по пунктам.
Используется способ значков, так как это внемасштабные знаки. Главный вид генерализации – отбор. При этом используются все известные показатели отбора: различные цензы и нормы. Обобщение качественной характеристики может использоваться, если необходимо на карте показать качественные различия по одной категории. Обобщение количественной характеристики используется при необходимости указать количественные различия по одной категории. Геометрическое упрощение контуров не используется – теряет смысл.
Генерализация явлений локализованных на линии.
Используется способ линейных знаков. Они не только передают местоположение, но и характеристики объектов. Применяется картографическое упрощение контуров. Этот вид тесно связан с обобщением качественной и количественной характеристики, а они приводят к необходимости исключать из содержания целые отдельные объекты (отбор по количественному цензу). Может использоваться и замена. Она может выражаться в обобщении мелких участков под знак преобладающего контура.
Генерализация явлений сплошного распространения и локализованных на площадях.
Применяются способы изолиний и качественной и количественной характеристики.
Если изолинии, то вид генерализации – обобщение количественной характеристики по пути укрупнения интервала. Это ведет к упрощению рисунка (геом.упрощение) изолиний и к исключению объектов (отбор), относительная высота которых будет менее принятого интервала.
Если качественный фон, то качественное упрощение – упрощение классификации.
Упрощение классификации ведет к отбору и объединению под общий контур. Если количественный фон, то обобщение количественное. И все то же.
Генерализация явлений рассеянного характера.
Способы кач. и колич.фона. Если качественный фон, то качественное упрощение – упрощение классификации.
Упрощение классификации ведет к отбору и объединению под общий контур. Если количественный фон, то обобщение количественное. И все то же.
Псевдоизолинии: генерализация аналогичных явлений склоновых распределений.
Ареалы: геом.обобщение, отбор минимальных контуров, отбор минимальных ареалов.
Точечный: обобщение колич. (укрупнение веса точки) – отбор – обобщение под общий контур.
Картограмм и картодиаграмм.
Генерализация показателей движения и связи.
Векторы и ленты. Обобщение, отбор, кач. и колич. упрощение…?
Псевдоизолинии (фронты)?
История:
Картография появилась, вероятно, ещё до появления письменности в первобытном обществе. Карты, нарисованные на кусочках коры, на песке или на бумаге (если она была). Сохранились карты в форме наскальных рисунков в итальянской долине Камоника относящиеся к бронзовому веку. Помимо наскальных изображений, до нас дошли древнеегипетские и -вавилонские карты, относящиеся к 3–1 тысячелетию до н. э.
Однако, уже в IV веке до н. э. начало утверждаться учение о шарообразности Земли. Уже тогда появилось первые понятия о климатических зонах, а следовательно, и географической широте. Примерно в 250 году до н. э. Эратосфен определил с помощью геометрических построений радиус Земли с ошибкой не больше 15%. Он же ввёл линии широты и долготы на картах. Гиппарх развил учение о широте и долготе и разработал первые картографические проекции. На основании сведений и методики Гиппарха, Клавдий Птолемей составил обширный справочник по координатам различных точек и учебник по составлению карт. Труды Птолемея были вершиной древнегреческого картографического знания. После этого сведения лишь обобщались, а в последующие эпохи картографическое знание пришло в упадок. Традиции Птолемея во многом сохранялись арабскими учёными. Арабы усовершенствовали методы определения широты Птолемея, они научились использовать наблюдения звёзд вместо Солнца. Это повысило точность. Весьма подробную карту тогдашнего мира составил в 1154 году арабский географ и путешественник Аль-Идриси. Интересная особенность карты Идриси, как, впрочем, и других карт, составленных арабами — юг изображался сверху карты. Некоторую революцию в европейской картографии устроило введение в пользование в конце XIII—начале XIV веков магнитного компаса. Появился новый тип карт — подробные компасные карты берегов портоланы (портуланы). Портоланы служили сугубо практическим целям, и как таковые мало заботились об учёте формы Земли. В середине XIV века началась эпоха Великих географических открытий. Из-за этого обострился и интерес к картографии. Важные достижения картографии доколумбовского периода — карта фра Мауро (1459 года, эта карта, в некотором смысле придерживалась концепции плоской Земли) и первый глобус, составленный немецким географом Мартином Бехаймом. Следующая революция в картографии — создание Герхардтом Меркатором и Абрагамом Ортелиусом первых атласов Земного шара. При этом Меркатору пришлось создать картографию как науку: он разработал теорию картографических проекций и систему обозначений. Увеличению точности карт содействуют более точные способы определения широт и долгот, открытие Снеллиусом в 1615 году способа триангуляции и усовершенствование инструментов — геодезических, астрономических и часов (хронометров). Важное техническое достижение XVIII века — разработка способов измерения высот над уровнем моря и способов изображения высот на картах. Таким образом, появилась возможность снимать топографические карты. Первые топографические карты были сняты в XVIII веке во Франции. Лишь в конце XIX столетия стали производиться точные инструментальные съемки на больших пространствах и издаваться настоящие топографические карты различных государств в крупных масштабах. К началу XX столетия съёмка мелкомасштабных топографических карт большинства государств ещё не была закончена. Полностью задачу построения мелкомасштабной карты мира удалось решить только к середине XX века.
Картографическая проекция — математически определенный способ отображения поверхности эллипсоида на плоскости. Суть проекций связана с тем, что фигуру Земли — эллипсоид, не развертываемый в плоскость, заменяют на другую фигуру, развёртываемую на плоскость, или непосредственно на плоскость. При этом с эллипсоида на другую фигуру переносят сетку параллелей и меридианов. Вид этой сетки бывает разный в зависимости от того, какой фигурой заменяется эллипсоид. В любой проекции существуют искажения, они бывают четырех видов: искажения длин, искажения углов, искажения площадей, искажения форм. Искажение длин означает непостоянство масштаба плоского изображения, что проявляется в изменении масштаба от точки к точке, и даже в одной и той же точке в зависимости от направления. Масштаб: главный, он на карте подписывается, но на самом деле это масштаб исходного эллипсоида, развертыванием которого в плоскость карта и получена; частный масштаб — их бесконечно много на карте, он меняется от точки к точке и даже в пределах одной точки. За характеристику искажения площадей принимают отклонение площади эллипса искажений от исходной площади на эллипсоиде. Искажения формы — графическое изображение вытянутости эллипсоида. Искажения формы — графическое изображение вытянутости эллипсоида.
Уравнения общего вида:
где λ и φ — широта и долгота точки на земном эллипсоиде.
Эллипс искажений в картографической проекции - бесконечно малый эллипс в каждой точке на карте, являющийся изображением бесконечно малого круга на поверхности эллипсоида или шара.
Условия построения!!!!
Классификация проекций по характеру искажений
Равноугольные проекции — проекции без искажений углов. Весьма удобны для решения навигационных задач. Угол на местности всегда равен углу на карте, линия прямая на местности, прямая на карте. Главным примером данной проекции является поперечно-цилиндрическая Проекция Меркатора (1569 г.) и до сих пор она используется для морских навигационных карт.
В равновеликих проекциях отсутствуют искажения площадей, но при этом сильны искажения углов и форм. (материки в высоких широтах сплющиваются). В такой проекции изображаются экономические, почвенные и другие карты.
В произвольных проекциях имеются искажения и углов, и площадей, но в значительно меньшей степени, чем в равновеликих и равноугольных проекциях, поэтому они наиболее употребляемые.
Цилиндрические проекции - картографические проекции, меридианы которых - равноотстоящие параллельные прямые, а параллели - перпендикулярные им прямые. Применяются для изображения областей, вытянутых вдоль экватора или какой-либо параллели. По свойствам изображения проекции могут быть равноугольными, равновеликими и произвольными. Применяются прямые, косые и поперечные цилиндрические проекции в зависимости от расположения изображаемой области. В косых и поперечных проекциях меридианы и параллели изображаются различными кривыми, но средний меридиан проекции, на котором располагается полюс косой системы, всегда прямой. Существуют разные способы образования цилиндрических проекций. Наглядным представляется проектирование земной поверхности на боковую поверхность цилиндра, которая затем развертывается на плоскости. Цилиндр может быть касательным к земному шару или секущим его. В первом случае длины сохраняются по экватору, во втором — по двум стандартным параллелям, симметричным относительно экватора.
Конические проекции (нормальные), картографические проекции, в которых параллели изображаются концентрическими окружностями, меридианы - ортогональными им прямыми. В конических проекциях искажения не зависят от долготы. Особо пригодны для территорий, вытянутых вдоль параллелей. По характеру искажений конические проекции могут быть различными. Наибольшее распространение получили равноугольные и равнопромежуточные проекции. Образование конических проекций можно представить как проектирование земной поверхности на боковую поверхность конуса, определенным образом ориентированного относительно земного шара (эллипсоида). В прямых конических проекциях оси земного шара и конуса совпадают. При этом конус берется или касательный, или секущий. После проектирования боковая поверхность конуса разрезается по одной из образующих и развертывается в плоскость. При проектировании по методу линейной перспективы получаются перспективные конические проекции, обладающие только промежуточными свойствами по характеру искажений.
В зависимости от размеров изображаемой территории в конических проекциях принимаются одна или две параллели, вдоль которых сохраняются длины без искажений. Одна параллель (касательная) принимается при небольшом протяжении по широте; две параллели (секущие) — при большом протяжении для уменьшения уклонений масштабов от единицы.
Азимутальная проекция - картографическая проекция, в которой параллели нормальной сетки есть концентрические окружности, а меридианы - их радиусы, расходящиеся из общего центра параллелей под углами, равными разности долгот.
Нормальные азимутальные проекции применяются для карт полярных стран.
Поперечные и косые азимутальные проекции применяются для карт земных полушарий, материков, звездного неба, Луны и других планет.
Применяются прямые, косые и поперечные азимутальные проекции, что определяется широтой центральной точки проекции, выбор которой зависит от расположения территории. Меридианы и параллели в косых и поперечных проекциях изображаются кривыми линиями, за исключением среднего меридиана, на котором находится центральная точка проекции. В поперечных проекциях прямой изображается также экватор: он является второй осью симметрии.
В зависимости от искажений азимутальные проекции подразделяются на равноугольные, равновеликие и с промежуточными свойствами. В проекции масштаб длин может сохраняться в точке или вдоль одной из параллелей (вдоль альмукантарата). В первом случае предполагается касательная картинная плоскость, во втором — секущая. В прямых проекциях формулы даются для поверхности эллипсоида или шара (в зависимости от масштаба карт), в косых и поперечных — только для поверхности шара.