Приложение 1 Методические указания по разработке тематической карты экологического содержания

Приложение 1
Методические указания по разработке тематической карты экологического содержания
Географическая карта - построенное в картографической проекции, уменьшенное,
обобщенное изображение поверхности Земли, другого небесного тела или внеземного
пространства, показывающее расположенные на ней объекты или явления в определенной
системе условных знаков.
Географические карты используются во всех сферах человеческой деятельности:
путеводитель по местности, основа любого строительства, землеустройства, рационального
использования всех природных ресурсов (земельных, водных, лесных, полезных ископаемых), в
навигации, логистике, науке, образовании и военном деле.
Географические карты - средство научного исследования, дают наглядную картину
размещения явлений, позволяют находить закономерности этого размещения и, следовательно,
могут быть средством прогноза. Возможности изучения и исследования по географической
карте явлений возрастают при совместном использовании карт разной тематики. Это
определяет значение и развитие комплексного картографирования, заключающегося в создании
серий сопоставимых, взаимно дополняющих географических карт и комплексных атласов.
Рекомендуемая литература:
Берлянд, А. М. Картография: Учебник для вузов / А. М. Берлянд. - М.: Аспект Пресс, 2002.
– 336 с.
Стурман, В. И. Экологическое картографирование: Учебное пособие / В. И. Стурман. - М.:
Аспект Пресс, 2003. - 251 с.
Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 /
Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР. – М.: Недра, 1989 .
– 286 с..
Задание на разработку карты (плана):
Разработать экологическую карту окрестностей школы. Масштаб карты (плана) – 1:25001.
Размер участка 450 х 450 метров. Положение здания школы - в центре участка. Размер карты –
лист формата А4, ориентация альбомная. Технология изготовления – ручная или с
использованием графических редакторов с последующей печатью на принтере. Исполнение цветное.
Создание тематической карты осуществляется камеральным способом с использованием
исходных картографических материалов, данных дистанционного зондирования и данных
наблюдений.2
Тематику карты участник выбирает сам, например: размещение несанкционированных
свалок; объекты, загрязняющие атмосферный воздух; опасные геологические процессы;
результаты экологических исследований, выполненных школьниками; размещение уникальных
объектов природы; нарушение почвенного и растительного покрова и т.п., тематика также
может быть комплексной.
К карте прилагается: Программа карты и Пояснительная записка, оформленные на
компьютере.
Дополнительные теоретические сведения (сноски) приведены в конце Методических
указаний.
Программа карты (сохранять последовательность и заголовки пунктов):
1) назначение карты – информирование учащихся и жителей населенного пункта об
экологической ситуации (указывается конкретная экологическая тематика) отображаемой
территории;
2) математическая основа карты – указывается в зависимости от источника создания
карты: у космических снимков, извлеченных с помощью SAS.Планета - это проекции на основе
эллипсоида WGS 84 (следует указать источник снимка, например, SAS.Планета – Спутник
(Яндекс.Карты), у топографических карт - проекция Гаусса-Крюгера (Пулково 1942), у
ситуационных планов – план-схема с прямоугольными координатами;
3) содержание карты и географическая характеристика территории – дается
географическая характеристика отображаемой территории (природные условия, хозяйственная
структура и т.д.) и экологической тематики (обосновывается ее выбор – актуальность, чем она
характеризуется));
4) способы изображения3 – обосновывается использование для отображаемых объектов и
явлений способов изображения:
- способ значков – для отображения …..;
- способ линейных знаков – для отображения …;
- и т.д.
5) принципы генерализации – указываются факторы и виды применяемой генерализации
(при необходимости, например, применение обобщающих условных обозначений при наличии
большого числа мелких объектов: спортивных сооружений, мелких хозяйственных построек,
групп деревьев или кустарников и т.п.);
6) информационная база и источники – перечисляются картографические (карты, планы),
дистанционные (космические снимки) источники, использованные для составления карты, и
источники экологической информации, отображаемой на карте. В качестве картографических и
дистанционных источников составления карт рекомендуется использовать бесплатную
программу SAS.Планета, а также землеустроительные и ситуационные планы. В качестве
источников информации, характеризующих экологическую ситуацию территории, могут быть
результаты собственных исследований и наблюдений, исследований проведенных ранее,
статистические сведения об антропогенном и техногенном воздействии промышленных,
сельскохозяйственных предприятий и транспорта и т.п..
7) технология изготовления карты – описывается технология: карта разрабатывается в
цвете и может быть выполнена вручную или с использованием графических редакторов (Word,
Photoshop, Gimp, Corel и т.п.) на компьютере на листе формата А4 с последующей печатью на
принтере.
Пояснительная записка (сохранять последовательность и заголовки пунктов)
1. Подготовка и обработка источников карты – описывается процесс подготовки
источников карты: картографических, дистанционных и экологических (например, методика
проведения собственных экологических исследований или ссылка на работы других
исследователей, литературные источники).
В качестве основного источника составления карты рекомендуется использовать
бесплатную
программу
SAS.Планета,
которую
можно
загрузить
с
сайта
http://sasgis.ru/sasplaneta/. Последняя стабильная версия (по состоянию на 25.12.2013 г.):
SASPlanet_131111 (объем 13,8 МБ) – рис. 1.
Рисунок – 1 Загрузка программы SAS.Планета
2
Для запуска программы нужно просто ее распаковать по любому адресу на жестком диске.
В распакованной папке запустить файл SASPlanet. Программа при запуске автоматически
подключается к ресурсу SAS.Планета в Интернет – рис. 2.
Рисунок 2 – Окно программы SAS.Планета
Слева в окне, перемещая ползунок, можно менять масштаб изображения, в панели
инструментов выбирается кнопка «Выбор основной карты»
. Наиболее
информативными являются источники снимков:
Яндекс - Спутник (Яндекс Карты);
Bing – Bing Maps спутник;
Bing Maps – Bird's Eye Север;
ESRI – ArcGIS Imagery.
Удобство работы с программой в том, что один раз загрузив снимки на определенную
территорию, они автоматически сохраняются на жесткий диск компьютера в папке SAS
Sasplanet и в дальнейшем их можно просматривать без подключения к Интернет (в главном
меню Источник выбрать Кэш).
Для удобства поиска необходимой территории можно воспользоваться пунктом в «Выборе
основной карты» – Карта (Google).
Рассмотрим пример для Кужерской основной общеобразовательной школы (Моркинский
район). Выбираем территорию, увеличиваем масштаб, находим свой населенный пункт (в
нашем примере при увеличении z16) – рис. 3 и 4.
3
Рисунок 3 – Выбор основной карты – Карта (Google)
Рисунок 4 – Поиск населенного пункта при увеличении z16
4
После этого просматриваем источники космических снимков (в меню кнопки «Выбор
основной карты»), увеличивая масштаб, находим оптимальный источник с наиболее
качественным и актуальным изображением (при этом достаточно переключать только
источники, а территория школы будет открываться автоматически («оставаться на месте»), если
снимков на данную территорию в источнике нет, то на экране будет серое поле, или же нужно
подождать загрузку изображения, либо уменьшить масштаб). Изображение автоматически
ориентировано на север.
В нижней части окна в «Строке состояния» отображаются географические координаты
положения курсора мыши на изображении, в центре строки объем скачанной информации и
адрес, где сохранено изображение. Также на главной панели имеется кнопка «Измеритель
расстояний»
, с помощью которой можно измерить расстояния и углы направлений
(азимуты) (рис. 4).
Так выглядят окрестности Кужерской школы в разных источниках (рис. 5):
Рисунок 5 - Окрестности Кужерской школы на разных космических снимках
5
Выбрав наиболее оптимальное изображение, необходимо его сохранить. Для этого при
увеличении z17 размещаем здание школы в центре экрана, в главном меню программы
выбираем Вид – Градусная сетка – Задана пользователем – указываем 2" – на экране появится
сетка с шагом 2 секунды по широте и долготе, с помощью кнопки «Измеритель расстояний»
в панели инструментов определяем границы нашей будущей карты – рис. 6:
кликом мыши ставим первую точку в левом нижнем углу (записываем ее координаты наводим на точку курсор мыши и по «Строке состояния» записываем координаты: например, N
56°13´17,28" (северной широты) и Е 48°47´32,03" (восточной долготы))4;
вторую точку ставим в правом нижнем углу, при этом, удерживая левую кнопку мыши,
добиваемся расстояния близкого к 450 м и азимута (направления на восток) 90°, записываем ее
координаты;
третью точку ставим в верхнем правом углу, при этом, удерживая левую кнопку мыши,
добиваемся расстояния близкого к 900 м и азимута (направления на север) 0°, записываем ее
координаты;
четвертую точку ставим в верхнем левом углу, при этом, удерживая левую кнопку мыши,
добиваемся расстояния близкого к 1350 м и азимута (направления на запад) 270°, записываем ее
координаты.
Рисунок 6 – Задание координатной сетки и границ участка
Далее увеличиваем изображение до z18 и на клавиатуре нажимаем клавишу PrtScr (Print
Screen) (копируем изображение рабочего стола). Скопированное изображение вставляем либо в
Word (например, так получены все рисунки в данном документе), либо в графический редактор.
6
В качестве источников информации, характеризующих экологическую ситуацию
территории, могут быть использованы результаты собственных исследований и наблюдений,
исследований проведенных ранее, статистические сведения об антропогенном и техногенном
воздействии промышленных, сельскохозяйственных предприятий и транспорта и т.п..
Используемые источники приводятся в Списке литературы.
2. Разработка основы карты - описывается подготовка географической основы карты.
Скопированное изображение вставляется в Word, ориентация страницы Альбомная, поля
узкие (1 см со всех сторон). Изображение строго обрезаем по нашей границе (Формат рисунка:
Обрезка), и увеличиваем до размеров 18 х 18 см – рис. 7.
Рисунок 7 – Обрезка изображения в документе Word
При этом условии при печати на листе формата А4 обеспечивается масштаб 1:2500 (в 1 см
25 м).
По контуру изображения строится координатная рамка (рис. 8): шаг рамки 2 секунды по
широте и 4 секунды по долготе, на рамке обязательно подписывают координаты углов участка
в формате:
00°00´00,00" с.ш.
00°00´00,00" в.д.
7
Рисунок 8 – Пример построения координатной сетки
3. Разработка содержания карты и легенды.
Следующий процесс - составление легенды карты (условных обозначений)5.
При составлении легенды рекомендуется использовать условные обозначения,
приведенные в Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000,
1:500 / Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР. – М.: Недра,
1989 . – 286 с..
Для отображения экологической ситуации и объектов, для которых отсутствуют
общепринятые обозначения, необходимо использовать свои условные знаки, которые должны
быть интуитивно понятны, подобраны в соответствии с приведенными в примечании (сноске)
принципами и обязательно указаны в условных обозначениях.
4. Техническое составление оригинала и проведение генерализации.
Возможны два приема: либо элементы переносят с сохраненного снимка окрестностей
школы простым копированием от руки, либо с помощью компьютера мышкой срисовывают
объекты и контуры.
Например, в Word со снимка можно «срисовать» подробности местности, используя в
главном меню Вставка – Фигуры (линии: прямые, кривые, полилинии; основные фигуры). Для
удобства изображение можно увеличить (главное меню Вид - Масштаб). Нарисовав полилинией
предварительный контур, более точно контур можно исправить так: выделить контур, щелкнуть
правой кнопкой мыши, в контекстно-зависимом меню выбрать «Начать изменение узлов».
Углы контуров превратятся в черные квадратики, которые можно передвигать курсором мыши.
Также выделив нарисованный объект, можно изменить толщину линий, цвет линий и заливки
контура, щелкнув правой кнопкой мыши, в контекстно-зависимом меню выбрать «Формат
автофигуры». На рис. 9. приведен пример создания контуров зданий и ограждения (деревянный
забор). Надписи удобнее наносить с помощью WordArt (надписи можно вращать и изгибать):
главное меню Вставка – Текст – WordArt.
8
Рисунок 9 – Пример «срисовки» объектов с космического снимка инструментами Word
Данные операции можно выполнить в графических редакторах: Corel, Gimp, Photoshop и
др. Конечно, существуют специализированные программы (так называемые ГИС, например,
MapInfo, Панорама и др.), которые предназначены для построения карт, где указанные
процедуры реализуются значительно проще.
В данном разделе также характеризуются факторы и обосновываются виды применяемой
генерализации (например, применение обобщающих условных обозначений при наличии
большого числа мелких объектов: спортивных сооружений, мелких хозяйственных построек,
групп деревьев или кустарников и т.п.).
5. Оформление карты. Описывается технология оформления карты (отрисовка вручную
гелевыми ручками и тушевкой цветными карандашами или с помощью компьютера,
программного обеспечения и принтера). Примерная компоновка карты приведена на рис. 10.
9
Рисунок 10 – Примерная компоновка карты
Зарамочное оформление: над координатной рамкой указывается название карты, в правой
части приводятся условные обозначения (при необходимости условные обозначения выносятся
на отдельный лист), примененные на карте, численный и линейный масштаб, исполнители
(красные рамки на готовой карте не отображаются).
6.
Список
литературы.
Приводится
список
использованных
источников
картографического материала и литературы, использованных при разработке программы и
пояснительной записки, в т.ч. ссылки на Интернет-источники.
1
Масштаб карты (нем. Maßstab, от Maß - мера, размер и Stab - палка) - отношение длины линии на плане или
карте к соответствующей проекции этой линии на местности, показывает степень уменьшения размеров
изображения объектов относительно их действительных размеров.
Масштаб карты - одна из важнейших еѐ характеристик. Масштаб указан на каждом листе карты под южной
(нижней) стороной рамки.
Масштабы на картах и планах могут быть представлены численно, именованно или графически.
Численный масштаб записывают в виде дроби, в числителе которой стоит единица, а в знаменателе - степень
уменьшения проекции. Например, масштаб 1:5 000 показывает, что 1 см на плане соответствует 5 000 см (50 м) на
местности.
Более крупным является тот масштаб, у которого знаменатель меньше. Например, масштаб 1:1 000 крупнее,
чем масштаб 1:25 000.
Именованный масштаб: в 1 см 100 м;
Графические масштабы подразделяются на линейные и поперечные.
Линейный масштаб - графический масштаб в виде масштабной линейки, разделѐнной на равные части, с
подписями, указывающими длины соответствующих им отрезков в натуре.
10
Рисунок 1.1 – Линейный масштаб
Поперечный масштаб применяют для более точного нанесения и измерения линий на планах - линейный
масштаб, параллельно которому проведѐн ряд равноотстоящих друг от друга горизонтальных линий, пересечѐнных
перпендикулярами и наклонными линиями.
Рисунок 1.2 – Поперечный масштаб
2
Создание топографических и тематических карт осуществляется двумя путями:
- проведение полевых съемочно-картографических работ (полевое картографирование), выполняемое обычно в
крупных масштабах;
- лабораторное составление карт по источникам (камеральное картографирование), как правило, в средних и
мелких масштабах.
При всех видах картографировании важнейшим этапом является топографическое и тематическое
дешифрирование аэро- и космических снимков.
Первый этап камеральной работы - проектирование карты, разработка ее программы, подготовка всей
необходимой документации. Этот этап включает следующие процессы:
- формулировка назначения и определение требований к карте;
- подбор, анализ и оценка источников для составления карты;
- изучение территории и особенностей картографируемых явлений;
- подготовка программы карты.
Исходным моментом для разработки программы служит задание на карту, в нем указывается ее
название (тема), масштаб, территория и назначение. Исходя из задания, определяют назначение карты, из
которого вытекают требования к проектируемой карте.
Обычно программа карты включает следующие разделы: назначение карты; математическая основа;
содержание карты; географическая характеристика территории; способы изображения и оформления; принципы
генерализации; информационная база, источники и указания по их использованию; технология изготовления
карты.
В программе должны быть конкретно указаны способы изображения и оформления каждого элемента
содержания, градации шкал, принятые цвета и оттенки цвета, шрифты и размеры надписей и другие особенности
цветового, штрихового и шрифтового оформления карты. Целесообразно сопроводить их образцами оформления
типичных участков. Разработка способов изображения и оформления карт называется художественным
проектированием карты, или картографическим дизайном. Привлечение методов компьютерной графики
повышает эстетические качества и выразительность карт.
Картографическая генерализация - процесс 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, еѐ тематикой и возможностями
масштаба. Уже при первичной съемке местности, скажем, в масштабе 1:1 000, топограф интуитивно ведет
генерализацию, решая, какие детали рельефа, растительности, дорожной сети следует нанести на съемочный
планшет, а какие слишком незначительны или «не укладываются» в данный масштаб. Далее при камеральном
составлении карт среднего, а потом и мелкого масштабов приходится постоянно «сжимать» изображение,
отказываясь от деталей и подробностей. Например изображение 1 км 2 местности в масштабе 1:1000 занимает 1 м2
карты, в масштабе 1:10000 - 1 дм2, в масштабе 1:100 000 - 1 см2, в масштабе 1:1 000 000 - 1 мм2. Генерализация
проявляется в обобщении качественных и количественных характеристик объектов, замене индивидуальных понятий общими, отвлечении от частностей и деталей ради отчетливого изображения главных черт пространственного
размещения.
Факторы генерализации: масштаб карты, ее назначение, тематика и тип, особенности и изученность
картографируемого объекта, способы графического оформления карты.
Виды генерализации: обобщение геометрических (сглаживание и объединение контуров, преувеличение
(утрирование) объектов), качественных и количественных показателей (обобщение и укрупнение
классификационных признаков, количественных шкал), отбора и даже исключения изображаемых объектов.
Особое внимание в программе занимают оценка источников и указания по их использованию, в качестве
источников могут быть топографические карты, экологические и другие тематические карты, аэро- и космические
снимки, данные государственной службы наблюдений за состоянием природной среды, статистические сведения
об антропогенном и техногенном воздействии промышленных, сельскохозяйственных предприятий и транспорта,
данные мониторинговых и разовых наблюдений.
11
Материалы, получаемые при проведении дистанционного зондирования (аэро- и космосъемки) территории,
позволяют: выявить места несанкционированного размещения антропогенных объектов и отходов;
несанкционированные рубки леса; определить очаги неблагоприятных геологических процессов и явлений;
выявить источники и зоны химического загрязнения почвенно-растительного покрова, рек и водоемов, снегового
покрова; определить тепловые, электромагнитные, акустические и радиоэкологические аномалии; выявить утечки
из коммуникаций (теплосетей, водопровода), тепловые сбросы в реки и водоемы, очаги самовозгорания свалок и
торфяников; определить местоположение и оценить состояние подземных тепловых сетей с выявлением
аварийных и предаварийных участков; картографировать распределение содержания газовых компонент в приземной атмосфере и химических элементов-загрязнителей в атмосферном аэрозоле.
В заключительном разделе программы карты регламентируются технические приемы составления и издания,
используемые технологии и программное обеспечение. Программу дополняют графическими приложениями:
макетом компоновки карты, схемой обеспечения источниками, схемой районирования, фрагментами легенды,
примерами генерализации, образцами оформления и др.
Следующий этап - составление карты, т.е. комплекс работ по изготовлению оригинала карты. Составление
выполняют в избранных проекции, компоновке и масштабе, принятой системе условных знаков с заданным
уровнем генерализации. Данный этап включает такие процессы:
подготовка и обработка источников; разработка математической основы карты; разработка содержания карты и
легенды; техническое составление оригинала и проведение генерализации; оформление карты; редактирование
карты и корректура на всех стадиях составления.
Составление тематической карты начинают с создания географической основы, которая послужит затем для,
нанесения всего содержания.
Следующий процесс - составление легенды. В ее основу кладут ту или иную классификацию
картографируемых явлений, устанавливают вид и размер знаков градации и цветовую гамму шкал, выбирают
фоновые окраски, кегль и вид шрифтов и т.п. Создание легенды - очень важный процесс, который дает
возможность проверить логику принятых классификаций. Легенда организует все содержание карты, формализует,
состав изображаемых элементов, подчеркивает их иерархию, определяет детальность качественных и
количественных характеристик.
Далее приступают к нанесению на основу тематического содержания. Тут возможны разные приемы.
Некоторые элементы переносят с источников простым копированием, другие - перерисовывают с помощью
фотомеханического проектора или от руки, руководствуясь ситуацией и координатной сеткой, третьи - наносят по
координатам.
При компьютерном составлении предварительно отсканированную географическую основу выводят на экран
в укрупненном масштабе, на нее накладывают тематическую информацию с других картографических источников
путем масштабирования, проектирования или ручной перерисовки. Цифровую информацию (например,
статистические данные) вызывают из баз данных или вводят непосредственно с клавиатуры. Все элементы
содержания дают сразу в принятой легенде. Одновременно на карте размещают надписи, следя за тем, чтобы они
хорошо соответствовали элементам содержания;
В процессе составления карты выполняется генерализация изображения согласно принципам, изложенным в
программе.
Создание карты чаще всего выполняют не только картографы, но и специалисты по теме карты. Они готовят и
представляют исходные материалы, которые затем подвергаются картографической обработке.
На всех этапах осуществляется редактирование, т.е. руководство и контроль за всеми процессами создания
карты. Редактор карты следит за правильным построением математической основы, точным нанесением и
взаимным согласованием элементов содержания и географических названий, правильным применением условных
знаков и способов оформления, соблюдением правил генерализации.
Завершающий этап - подготовка к изданию и издание карты, размножение ее в печатной (полиграфической
или компьютерной) форме.
Все работы по созданию карты (серии карт, атласа) - от замысла до получения тиражных оттисков — в
современном картографическом производстве осуществляет коллектив специалистов. В нем картографы
сотрудничают с геоинформатиками, специалистами по теме карты (географами, геологами, экологами и др.),
инженерно-техническими работниками, корректорами, полиграфистами.
3
Основные способы картографического изображения - графические методы, используемые на картах для
показа пространственного размещения явлений, их сочетаний, связей и развития.
Рассмотрим основные способы картографического изображения.
Способ значков (внемасштабных знаков) применяют для показа объектов, локализованных в пунктах и
обычно не выражающихся в масштабе карты. Это могут быть промышленные предприятия, отдельные
сооружения, ориентиры на местности и т.п. Значки позволяют характеризовать качественные и количественные
особенности объектов, их внутреннюю структуру.
12
Этот способ применяется на экологических картах весьма широко, поскольку большинство техногенных
источников загрязняющих выбросов имеют точечную локализацию в пространстве.
Различают три вида значков:
- абстрактные геометрические значки (кружки, квадраты, звездочки, ромбы - размер знака отражает
количественную характеристику, цвет или штриховка - качественные особенности, а структура знака передает
структуру самого объекта),
- буквенные значки и
- наглядные значки (пиктограммы - напоминают изображаемый объект – например, дерево - дерево, якорь –
порт, самолет - аэродром, туристская палатка - кемпинг и т.п.; такие обозначения очень наглядны и чаще всего их
используют на популярных туристских, рекламных и пропагандистских картах).
Способ линейных знаков - используется для изображения реальных или абстрактных объектов,
локализованных на линиях. К ним относятся, например, береговые линии, реки, дороги, 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, характер автодороги и т.п..
Этот способ используется для показа на экологических картах техногенных объектов значительной
протяженности (нефте- и газопроводы, главные автомагистрали, высоковольтные линии электропередач и т. п.).
Также линейные условные знаки применяются для отображения природных объектов, сильно пострадавших от
воздействия человека (загрязненных участков русел рек и т. п.).
Способ качественного фона - применяют для показа качественных различий явлений сплошного
распространения на данной территории. Этот способ самым тесным образом связан с классификационным
подразделением территории, с типологическим районированием, например с выделением районов
сельскохозяйственной специализации, типов почвенного покрова, растительных ассоциаций.
В качестве графических средств используют цвет (цветовой фон) или штриховку (штриховой фон). Иногда на
картах совместно применяют оба эти средства, так, на почвенной карте генетические типы почв дают цветовым
фоном, а гранулометрический состав их - наложенным поверх цвета штриховым фоном.
Для удобства идентификации подразделений качественного фона его сопровождают индексами, которые
проставляют на карте и в легенде.
Способ количественного фона - применяют для передачи количественных различий явлений сплошного
распространения в пределах выделенных районов. Подобно качественному фону он всегда сопряжен с
районированием, но по количественному признаку. Окраска или штриховка выполняются по шкале, т.е.
интенсивность возрастает или убывает в соответствии с изменением признака.
Примерами использования количественного фона могут служить карты запасов гидроресурсов в речных
бассейнах, карты районирования территории по степени расчленения рельефа и т.п. Возможно сочетание
качественного и количественного фонов.
Способ ареалов - состоит в выделении на карте области распространения какого-либо сплошного или
рассредоточенного явления. Чаще всего этим способом показывают распространение животных и растений,
месторождения полезных ископаемых и т.п.
Графические средства изображения ареалов весьма разнообразны: это могут быть границы, фоновая окраска,
штриховка. Границы отражает не линейный объект, а лишь оконтуривает ареал.
Данный способ широко используется при картографировании неблагоприятных экологических явлений и
процессов, распространенных на ограниченной территории, например: загрязненность почв тяжелыми металлами,
ареал произрастания редкого вида растения.
Способ локализованных диаграмм - характеризует явления, имеющие сплошное распространение, с помощью
графиков и диаграмм, помещаемых в пунктах наблюдения этих явлений. Таковы графики изменения
среднемесячных температур и осадков, локализованные по метеостанциям, диаграммы загрязнения речных вод,
приуроченные к гидропостам, и т.п. На карте всегда отмечают пункты, к которым отнесены графики, хотя ясно,
что локализованные диаграммы характеризуют не только эти пункты, но и прилегающую территорию.
Графические средства весьма разнообразны - это розы-диаграммы (например, розы направлений
преобладающих ветров), кривые и гистограммы распределения (ход температур по месяцам, изменение
концентрации загрязняющего вещества в пункте наблюдения) и др.
Способ изолиний. Изолинии - линии одинаковых значений картографируемого показателя. Способ изолиний
применяется для изображения непрерывных, плавно изменяющихся явлений, образующих физические поля.
Таковыми полями являются рельеф, давление, температура, осадки, глубины и т.д. Они изображаются
соответственно горизонталями: изогипсами, изобарами, изотермами, изогиетами, изобатами - семейство различных
изолиний весьма обширно и насчитывает десятки видов.
По изолиниям карты можно определять самые разнообразные количественные характеристики: абсолютные и
относительные значения явления, уклоны и градиенты, степень расчленения и многое другое. С помощью
изолиний показывают также количественные изменения показателей во времени, перемещение явлений, время
наступления каких-либо событий, повторяемость явлений, взаимосвязь явлений.
На карту сначала наносят значения картографируемого объекта в точках наблюдений, а затем с помощью
интерполяции проводят изолинии. При этом заранее выбирается интервал сечения - разность отметок двух
13
соседних изолиний. Для повышения наглядности промежутки между изолиниями закрашивают, пользуясь шкалой
послойной окраски, которая строится так, чтобы интенсивность окраски отражала нарастание или убывание
показателя.
Способ изолиний, позволяющий наглядно отобразить характер распространения загрязняющих веществ по
исследуемой территории, широко применяется в экологическом картографировании. Особенно часто он
используется на картах, показывающих загрязненность исследуемой территории отдельным загрязнителем.
Большим достоинством способа изолиний является то, что он легко поддается автоматизации. Благодаря этому,
изолинейные экологические карты могут быть легко составлены с использованием программных средств,
предназначенных для моделирования трехмерных поверхностей, по данным наблюдений в ряде постов на
картографируемой территории.
4
Картография в основном использует географические координаты и плоские прямоугольные
декартовые координаты.
Географические координаты – угловые величины, определяющие положение точки на земной поверхности:
широта, долгота и высота над известным общим уровнем (например, океана).
Широта φ - угол между отвесной линией в данной точке и плоскостью земного экватора, отсчитываемый от 0
до 90° в обе стороны от экватора. Если точка расположена в Северном полушарии, то ее широта называется
северной, а если в Южном полушарии - южной.
Рисунок 4.1 – Понятие широты и долготы
Принято говорить о широтах, больших по абсолютной величине - как о высоких, а о близких к нулю (то есть, к
экватору) - как о низких.
Долгота λ - угол между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального
нулевого меридиана, от которого ведѐтся счѐт долготы.
За нулевой меридиан принят меридиан, проходящий через старую обсерваторию в городе Гринвич (пригород
Лондона) - Гринвичский меридиан.
Долготы от 0 до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточными, к западу - западными.
Широту и долготу места можно определить с помощью астрономических инструментов (секстант), также
можно воспользоваться системами GPS или ГЛОНАСС.
Высота над уровнем моря – для определения положения точки в трѐхмерном пространстве, отсчитывается от
уровня «сглаженной» поверхности - геоида. В нашей стране счет высот ведется от среднего уровня Балтийского
моря - Балтийская система высот.
Плоские прямоугольные координаты (декартова система координат) – линейные величины, определяющие
расстояние точки от двух координатных осей, пересекающихся в начале координат под прямым углом.
Рисунок 4.2 – Плоские прямоугольные координаты
Вертикальная ось называется осью Х (северное направление меридиана), а горизонтальная - осью Y (восточное
направление параллели). Положение точки определяется перпендикулярами от определяемой точки до
соответствующих осей координат.
14
5
Картографические условные знаки - это графические символы, с помощью которых на карте показывают
(обозначают) вид объектов, их местоположение, форму, размеры, качественные и количественные характеристики.
Условные знаки делят на 2 категории: графические и пояснительные.
Графические условные знаки подразделяют на три основные группы:
♦ точечные - используют для показа объектов, которые из-за своих малых размеров не могут быть выражены в
масштабе карты (например, отдельное дерево, километровый столб, камень, колодец, мельница, башня,
населенный пункт на мелкомасштабной карте и т. д.).
Положению объекта на местности соответствует геометрический центр (знак правильной формы), середина
основания (у знаков с широким основанием), геометрический центр нижней фигуры или вершина прямого угла (у
знаков, имеющих прямой угол).
♦ линейные - используют для отображения линейных объектов: рек, авто и железных дорог, границ, промоин,
трубопроводов, электролиний. Длина выражается в масштабе, а ширина – внемасштабна. Положению объекта на
местности соответствует главная ось знака (линии).
♦ площадные (контурные) - применяют для объектов, сохраняющих на карте свои размеры и очертания,
например для лесных массивов, озер, почвенных ареалов, на крупномасштабных картах и планах - здания и др.
При этом занимаемую площадным знаком площадь ограничивают точечным пунктиром (контур леса, луга,
болота), сплошной линией (контур водоема, населенного пункта, здания) или условным знаком соответствующей
границы (канавы, изгороди). Контур закрашивают (леса, водоѐмы, кварталы населѐнных пунктов),
заштриховывают (болота, солончаки, разливы вод), заполняют графическим обозначениями (преимущественно в
шахматном порядке - травянистая и полукустарниковая растительность, глинистая и кочковатая поверхности
горизонтальными и вертикальными рядами или произвольно), буквенным индексом (здания жилые и нежилые)
или выделяют сочетанием этих приѐмов (мели на реках, сады и т.п.).
Следует учесть, что одни и те же местные предметы на картах или планах крупных масштабов могут быть
выражены площадными (масштабными) условными знаками, а на картах мелких масштабов - внемасштабными
условными знаками.
Рисунок 5.1 – Пример изображения городской (слева) и сельской (справа) территории на плане масштаба 1:2000
15
Пояснительные условные знаки служат для дополнения графических знаков и бывают: значковыми (стрелки
направления течения рек, знаки древесных пород - для показа состава лесонасаждений, штрихи на условном знаке
железной дороги показывают количество путей), буквенными (характеризуют качество объекта, названия
населенных пунктов, рек, озер, гор, лесов и других объектов, а также пояснительные подписи – часто даются в
сокращенном виде согласно установленному перечню условных сокращений) и цифровыми (количественная
характеристика объекта, например, глубину и скорость течения рек, глубина и характер грунта брода,
грузоподъемность и ширину мостов, ширина и характер покрытия дорог, характеристику лесного насаждения и т.
д.).
Надписи обогащают карту, но могут одновременно ухудшить ее читаемость. Поэтому установление
оптимального количества надписей и правильное их размещение составляют важную задачу при создании любого
картографического произведения.
Выделяют три группы надписей.
Топонимы - собственные географические наименования объектов картографирования: элементов рельефа,
водных объектов и т.п.
Термины - понятия, относящиеся к объектам картографирования. Это могут быть общегеографические,
геологические, океанологические, социально-экономические и любые другие термины (например, «провинция»,
«область», «залив», «низменность», «экономический район» и др.).
Пояснительные надписи - включают качественные и количественные характеристики, хронологические
надписи (даты событий), пояснения к знакам движения, оцифровка меридианов и параллелей и пояснения к
линиям картографической сетки.
Картографические шрифты. Шрифты, используемые на картах для географических названий, терминов и
пояснительных надписей, должны удовлетворять нескольким требованиям: быть четкими и хорошо читаемыми на
цветном фоне, компактными, удобными для печати, выполнять роль условных обозначений, различаясь по
размеру, цвету.
Современные компьютерные технологии обеспечивают широкий, практически не ограниченный выбор
шрифтов разного вида.
При составлении карты важно, чтобы каждая надпись была четко привязана к обозначаемому объекту. От этого
зависит читаемость карты, точность передачи информации. Размещение надписей зависит, прежде всего, от
характера локализации самих объектов:
- объекты, локализованные в точках, подписываются рядом с правой стороны так, чтобы надписи
располагались параллельно северной и южной рамкам карты. При большой густоте надписей допускается их
размещение слева или сверху от пункта или даже с плавным изгибом (лекальное размещение);
- возле линейных объектов (рек, путей сообщения и т.п.) знаки всегда размещаются вдоль линии, плавно
повторяя ее изгибы;
- на площадных объектах надпись, как правило, располагают вдоль длинной оси контура так, чтобы она
протягивалась по всей площади. Если объект имеет изогнутые очертания, то соответственно изгибается и надпись.
Мелкие площадные объекты, в пределах которых надпись не умещается, подписывают рядом.
Во всех случаях необходимо, чтобы надписи размещались компактно, не пересекали друг друга, не
«наползали» на другие штриховые элементы, хорошо читались на цветовом фоне, не располагались «вниз
головой».
Подписи водных объектов дают голубым цветом, форм рельефа - коричневым, населенных пунктов, зданий,
коммуникаций - черным.
16