Тема Методология картографического познания
advertisement
Тема. Содержание мелкомасштабных географических карт Для создания мелкомасштабной географической карты последовательно необходимо выполнить следующие действия: Построить картографическую сетку из параллелей и меридианов в заданной картографической проекции и масштабе; На готовую сетку по координатам нанести плановые и высотные опорные точки, по которым вычертить географическую основу карты (береговую линию и гидрографию); На полученные контуры географических объектов нанести специальное содержание карты. По содержанию географические карты делятся на 3 группы: Общегеографические – это карты, на которых показаны видимые на земной поверхности объекты природы и хозяйственной деятельности человека, например: топографическая карта. Тематические карты, которые посвящены какой-либо конкретной тематике, например: климатическая карта, карта полезных ископаемых и др. Комплексные карты, на которых изображены объекты и явления и природы и хозяйственной деятельности не только реально существующие, но и абстрактные, например: рельеф, административное деление, промышленные центры, сельскохозяйственная специализация районов и т.п. некоторые географы считают комплексные карты не отдельной группой, а частным случаем тематических карт. Основным элементом содержания общегеографических и ряда тематических карт (физических) является рельеф. РЕЛЬЕФ – главный элемент ландшафта, это совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, состоящих из выпуклых и вогнутых форм. ТРЕБОВАНИЯ, которым должно подчиняться изображение рельефа на картах: метричность изображения, обеспечивающая возможность получения по карте абсолютных высот и превышений, характеристик углов наклона, расчленения; пластичность изображения, т.е. наглядная передача неровностей рельефа, формирующая объемный зрительный образ местности; морфологическое соответствие изображения, проявляющееся в стремлении подчеркнуть типологические особенности форм рельефа, его структурность. СПОСОБЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ РЕЛЬЕФА НА ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КАРТАХ могут быть различными и зависят от назначения карты. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ могут быть представлены перспективным рисунком, картинным и физиографическим изображением рельефа. Этот способ не дает знаний об абсолютных или относительных высотах местности, о крутизне склонов, а лишь передает общее морфологическое 1 расположение водоразделов, направление основных гряд и хребтов. Этот способ чаще всего применяется на исторических картах. Способ ГОРИЗОНТАЛЕЙ – на карту наносятся воображаемые линии равных высот (изогипсы) и глубин (изобаты). На карте они представляют собой проекции сечения рельефа уровенными поверхностями, проведенными через заданный интервал, называемый высота сечения рельефа. По картам с горизонталями можно определять абсолютную и относительную высоту точек, форму и крутизну склонов, рассчитать морфометрические показатели вертикального и горизонтального расчленения. Способ применяется на топографических картах. ГИПСОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ – это способ с применением изогипс и послойной окраски по ступеням высот. Используется для придания рельефу в горизонталях большей читаемости и выразительности за счет цветовой послойной окраски физических полей между изогипсами. Обычно шкалы строятся по принципу: «чем выше, тем темнее», «чем глубже, тем темнее». На обзорных географических картах обычно проводят изогипсу 200 м, отделяющую низменные равнины от возвышенных, изогипсу 500 м, приблизительно составляющую высотную границу между возвышенными и нагорными равнинами, изогипсу 1000 м – верхний предел низких гор; изогипсу 2000 м, составляющую верхний предел средневысотных гор, выше которых поднимаются лишь высокие горы. Способ используется на физических картах. ПЛАСТИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ (способы светотеневой пластики) изображения рельефа создают эффект выпуклости земной поверхности, особенно при переходе от отрицательных к положительным формам рельефа, но не обладают метричностью. Способ отмывки – это создание полутонового изображения при заданном освещении местности.В картографии используются три варианта отмывки: - отмывка при боковом (косом) освещении, - отмывка при отвесном освещении, - отмывка при комбинированном освещении. Фоторельеф получают фотографированием объемных моделей рельефа местности при боковом их освещении. Легкую серую отмывку наносят в дополнение к изогипсам и многоцветной послойной окраске. Этим обеспечиваются максимальная пластичность и высокие эстетические качества изображения. ВЫСОТНЫЕ ОТМЕТКИ – это цифры, помещаемые на картах возле точек и указывающие их абсолютную или относительную высоту или глубину. С помощью высотных отметок показывают вершины гор, холмов, высоты перевалов и т.п. На морских навигационных картах применяются отметки глубин, которые часто составляют главный способ изображения подводного рельефа. Способ высотных отметок как правило дополняет 2 иные способы изображения рельефа и используется на физических картах вместе с гипсометрическим и пластическими способами. СПОСОБЫ ШТРИХОВ хорошо передают пластику рельефа, его морфологию, но не позволяют определять абсолютные и относительные высоты. Штрихи крутизны выполняются по принципу: «чем круче, тем темнее», т.е. существует зависимость отношения толщины штрихов к толщине белых промежутков между ними. Теневые штрихи наносят на карту с целью воспроизведения распределения светотени в соответствии с ее фактическим распределением при косом освещении местности, когда часть склонов освещается, а часть остается темной. АНАГЛИФИЧЕСКИЙ СПОСОБ основан на стереоскопическом эффекте. Если одни горизонтали на карте изобразить красным цветом, а другие -–зеленым, то, рассматривая совмещенное изображение через цветные очки-светофильтры тех же самых цветов можно получить объемное изображение рельефа. ПРОФИЛЬ – изображение разреза местности вертикальной плоскостью по заданному направлению. Построение профилей по географическим картам необходимо при разнообразных исследованиях природных условий территории, для решения научных и практических задач. Гипсометрический профиль местности дает наглядное представление о строении рельефа земной поверхности по избранной линии. ПОРЯДОК ПОСТРОЕНИЯ ГИПСОМЕТРИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ: По заданной лини профиля по карте определяют расстояние от начальной до конечной точки и выбирают удобный горизонтальный масштаб; По карте определяют абсолютные (максимальную и минимальную) отметки высот вдоль линии профиля, рассчитывают превышение между ними и выбирают удобный вертикальный масштаб; Вычертив две взаимно перпендикулярные координатные оси, в начальной точке на горизонтальной оси подписывают отметку изогипсы, лежащей несколько ниже самой низкой точки профиля. Вертикальную ось делят на отрезки по 1 см и оцифровывают в соответствии с выбранным вертикальным масштабом; На горизонтальную ось последовательно переносят с карты расстояния от начальной точки профиля до изогипс, пересекающих линию профиля, и из полученных точек восстанавливают перпендикуляры, высота которых соответствует отметкам изогипс на карте и на вертикальной оси; Верхние точки перпендикуляров соединяют плавной кривой линией; Над полученной кривой подписывают названия географических объектов, пересекаемых линией профиля. 3 В тех случаях, когда необходимо более наглядно, чем на карте, представить взаимосвязь между различными элементами территории, например, зависимость между геологическим строением и рельефом; рельефом и растительностью; рельефом, почвами, сельским хозяйством и т.д. составляются комплексные профили или разрезы местности. ПОРЯДОК ПОСТРОЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ПРОФИЛЯ МЕСТНОСТИ: Выявляют общегеографические и тематические карты, необходимые для создания комплексного профиля или разреза; Проводят построение гипсометрического профиля местности; Полученный гипсометрический профиль дополняют требуемой информацией с других тематических карт, на которые тоже наносят профильную линию. Из полученных на горизонтальной оси точек, соответствующих границам смены тематических элементов данной карты восстанавливают перпендикуляры до пересечения с линией гипсометрического профиля; В полосах, образуемых перпендикулярами, между линией гипсометрического профиля и горизонтальной осью отображают геологическое строение; Под гипсометрическим профилем узкой полоской отображают почвы, перенося перпендикулярами информацию с почвенной карты и показывая границы типов почв; Над линией гипсометрического профиля показывают растительность, температуру воздуха, количество осадков и другие необходимые элементы природы, социальной сферы и хозяйства. Тема Язык карты и его структура. Способы изображения явлений на тематических картах Одним из основных свойств географической карты является ее условная знаковость. Для формирования картографического изображения используется особый язык, который обеспечивает отображение, хранение и передачу пространственной информации. Как и любой язык, язык карты имеет свой словарь, включающий условные обозначения, способы изображения и грамматику – правила и принципы построения системы условных знаков. В языке карты различают два подъязыка (слоя). Один подъязык (слой) представлен условными знаками и служит для отображения содержания карты, т.е. показывает что представляет собой объект, каковы его характеристики (типы почв, горных пород, отраслей хозяйства и т.п.) Другой подъязык (слой) представлен сетью координатных линий (параллелей и меридианов) с пояснительными подписями и обеспечивает отражение данных о пространственной форме, взаиморасположении объектов картографирования и их положение относительно сторон света. Правда, характеризуя этот подъязык карты необходимо отметить, что на пространственно определенное значение может указывать не только сеть географических 4 координат. В настоящее время довольно широко распространены карты в так называемой «плавающей» компоновке, где нет сети меридианов и параллелей, но расположение объектов при создании карты все равно производилось по координатам. Подъязыки карты представляют собой самостоятельные образования, но на карте они действуют вместе, благодаря чему обеспечивается разнообразие и богатство содержания конкретных карт. Использование условных знаков позволяет показывать объекты и явления (как реальные, так и абстрактные и невидимые), их количественные и качественные характеристики, структуру, соподчиненность, позволяют отображать динамику в пространстве и времени картографируемых процессов и явлений. Условные знаки, применяемые на картах подразделяются на три группы: - внемасштабные, которые используют для показа строго локализованных (привязанных к конкретной точке) объектов, не выражающихся по площади в масштабе карты. Размер условного знака на карте, выраженный в натуральной величине всегда значительно больше истинного размера объекта. Внемасштабные условные знаки применяют для показа на топографических картах геодезических пунктов, метеостанций, мельниц, а на мелкомасштабных – для показа городов, вулканов, водопадов и др.; - площадные, применяемые для отображения объектов, выражающихся по площади в масштабе карты. Такие объекты сохраняют на карте очертания и размеры. Условный знак состоит из контура, заполняемого штриховкой, цветом или значками. Площадные условные знаки применяют для показа типов почв, климатических поясов и природных зон, государств и сельскохозяйственных угодий и т.п.; - линейные, используемые для отображения линейных объектов (дорог, границ, рек, разломов и др.). Эти объекты выражаются в масштабе карты по длине и не выражаются по ширине. Ширина условного знака на карте в пересчете в действительную величину превосходит истинную ширину объекта. Разнообразие условных знаков, применяемых на картах, практически бесконечно, однако не следует забывать о уже сложившихся традициях применения тех или иных условных знаков для показа на карте строго определенных объектов, например на картах полезных ископаемых черным квадратиком традиционно отмечают месторождения каменного угля, черным треугольником – мест. железной руды и т.д. Следует помнить, что один условный знак на карте имеет одно значение. Однако, свобода выбора системы условных знаков возможна только на мелкомасштабных картах. На топографических картах используют стандартные условные знаки, официально закрепленные государственной топографической службой. 5 В то время, как условных знаков может быть разработано великое множество, способов картографического изображения существует ограниченное число. На сегодняшний день их десять, каждый из этих способов применяют для передачи объектов или явлений в зависимости от особенностей самих объектов и явлений, а также от особенностей их размещения, пространственной локализации. СПОСОБ ЗНАЧКОВ или значковый способ изображения явлений применяют для показа качественных, количественных особенностей, внутренней структуры и динамики объектов, локализованных в пунктах и обычно не выражающихся в масштабе карты. Различают три вида значков: абстрактные геометрические значки (пунсоны, треугольники и др.) буквенные значки наглядные значки (пиктограммы) Передача качественных различий осуществляется за счет применения разных окрасок и штриховок. Передача количественных соотношений между объектами картографирования происходит путем изменения размера значков. количественных характеристик самих объектов Зависимость размеров значков от может быть принята разной. При использовании абсолютной шкалы размеры значков прямо пропорциональны количественным характеристикам. Например, при отображении числа жителей в городах размеры пунсонов находятся в той же зависимости, что и сама численность населения в этих городах, например, город с числом жителей 500 тыс. чел. изображается кружочком в десять раз большего размера, чем город с числом жителей 50 тыс. чел. Это очень наглядно, но при больших различиях объектов по величине применение абсолютной шкалы становится неудобным, например, кружок миллионного города будет в сто раз больше кружка города с десятитысячным населением и такой большой кружок закроет на карте все соседние с ним значки и надписи. В таком случае удобнее использовать условную шкалу величин объектов, которая отражает количественные различия в условной соразмеримости. Тогда знак крупного объекта будет ненамного больше знака маленького. Абсолютные и условные шкалы бывают непрерывными и ступенчатыми. В непрерывных шкалах размер значков изменяется плавно в соответствии с изменением количественного показателя картографируемого объекта. В ступенчатых шкалах изменение размеров знаков происходит скачкообразно. Разработка шкалы – сложное дело, целесообразно ограничить шкалу шестью – восемью градациями, при большем числе ступеней в шкале размеры значков становятся плохо различимыми. Если картографируемый объект состоит из нескольких структурных однородных и соизмеримых частей, то его можно разбить на составляющие части. Например, промышленный пункт, изображаемый кружочком, делится на сектора, число которых 6 соответствует числу промышленных отраслей. Каждый сектор закрашивается принятым для показа данной отрасли цветом. Изменение (динамику) объектов, например, рост числа жителей в городах за определенный период времени, возможно передать посредством «нарастающих» значков. СПОСОБ ЛОКАЛИЗОВАННЫХ ДИАГРАММ используют большей частью для характеристики сезонных и других периодических явлений, их хода, продолжительности, вероятности. Характеризуют явления с помощью графиков и диаграмм, помещаемых в пунктах проявления и наблюдения этих явлений. Графически локализованные диаграммы могут выглядеть как графики годового хода температур, годового количества осадков, роза ветров, гистограммы распределения осадков, они локализуются в местах размещения метеостанций. Диаграммы распределения годового стока рек приурочены к гидропостам, на которых эти измерения проводились. Диаграммы, отображающие изменение во времени какого-либо показателя могут быть построены в декартовой (на осях Х и У) или полярной (от центра лучами) системе координат. В одной диаграмме можно отобразить сразу несколько показателей. Локализованные диаграммы в отличие от значкового способа могут использоваться для показа явлений сплошного или линейного распространения, но дают они дискретное изображение этих явлений. Значки же применяют только для дискретных (прерывистых) явлений (объектов). СПОСОБ ИЗОЛИНИЙ Это кривые линии на карте, соединяющие точки с одинаковыми значениями картографируемого показателя. Этот способ применяется для изображения величины непрерывных и постепенно меняющихся в пространстве явлений в определенный момент времени. Изолинии позволяют передавать качественные, абсолютные и относительные количественные характеристики плавно изменяющихся явлений, образующих физические поля. Изолинии очень удобный, гибкий и информативный способ изображения, обладающий высокой метричностью. Способ изолиний применяется на климатических картах для показа температуры воздуха в виде изотерм; на синоптических картах для показа областей высокого и низкого давления - изобары и т.д. Для повышения наглядности промежутки между изолиниями закрашивают, пользуясь шкалой послойной окраски, которая строится так, чтобы интенсивность окраски отражала нарастание или убывание показателя. Например, на климатической карте так показывают среднегодовое количество осадков, на физической – глубины и высоты. Это уже будет способ изолиний с послойной окраской физических полей между ними. Предполагается, что от изолинии с меньшим значением к изолинии с большим значением величина показателя нарастает плавно, поэтому по картам с изолиниями можно 7 проводить определение показателя явления для точек, лежащих между изолиниями, для этого необходимо использовать способ интерполяции. СПОСОБ ЛИНЕЙНЫХ ЗНАКОВ Используют для отображения реальных или абстрактных объектов, размещенных строго вдоль линии. Объекты могут быть не только реальными, но и абстрактными. Линейный знак внемасштабен по ширине, но ось его должна совпадать с положением реального объекта на местности. Способом линейных знаков пользуются для показа границ, транспортных магистралей, разломов земной поверхности, границ атмосферных фронтов и т.п. Разный рисунок, цвет и ширина линейных знаков передают качественные и количественные характеристики объектов, иногда их динамику, например: на исторических картах линиями разного рисунка передается положение фронтов в разные моменты времени. СПОСОБ ЛИНИЙ И ЗНАКОВ ДВИЖЕНИЯ Применяют для показа пространственного перемещения каких-либо природных, социальных или экономических явлений (перелета птиц, морских течений, миграции населения, перевозки грузов). Знаки движения показывают перемещение объектов любого вида как точечных (движение корабля), линейных (перемещение фронтов), так и площадных (рост площади лавового поля). Различают два вида знаков движения: векторы (стрелки) движения полосы (ленты) движения Векторы и полосы могут различаться рисунком, цветом, толщиной, структурой. Благодаря этим графическим переменным этим способом можно передавать количественные характеристики и структуру перемещаемых явлений. Векторы применяют для показа направления перемещения, например морских течений или преобладающих ветров, а полосы – для показа мощности и структуры потоков на картах внешнеэкономических связей. Для показа объектов, сохраняющих на карте свои размеры и очертания, применяют площадные условные знаки, например, для показа отдельных государств. площадей лесных массивов, почв, озер. Такие знаки обычно состоят из контура и его заполнения, они всегда масштабны и позволяют определить площадь объекта. КАЧЕСТВЕННЫЙ ФОН Способ применяют для показа качественных различий явлений сплошного распространения (без «белых пятен и наложений) по выделенным районам, областям или другим единицам природного или дифференциацией социально-экономического территории по типам деления. Этот местности в способ тесно соответствии с связан с принятой классификацией. Такие карты называют типологическими. В качестве графических средств используют цвет (цветовой фон) или штриховку (штриховой фон). Иногда при большом 8 количестве типов на картах эти средства совмещают, и они дополняются индексами или надписями. В некоторых случаях, когда границы между участками с различными типами распространенного явления не четкие, т.е. изменение качеств происходит постепенно, для переходной зоны применяют чересполосную или шашечную окраску. ТОЧЕЧНЫЙ СПОСОБ ИЛИ СПОСОБ ТОЧЕК Применяют для показа явлений массового, но не сплошного распространения с помощью множества точек, каждая из которых имеет определенный «вес», который обозначает некоторое число единиц данного явления. Точки на карте располагают соответственно фактическому размещению явления. Количество точек будет равно величине явления, деленной на принятый вес одной точки. Способ позволяет передавать качественные и абсолютные количественные характеристики явления, его структуру. Чаще всего данный способ применяется на сельскохозяйственных картах для показа величины посевных площадей или поголовья скота по видам, где одна точка соответствует определенному количеству явления и по числу точек можно вычислить величину показателя. Выбор оптимального веса точки – дело сложное. Практически «вес» точки подбирают возможно более низким, но таким, чтобы точки не сливались между собой. Иногда при большом разбросе показателей приходится использовать точки двух, а иногда и трех «веса». И в районах с малой плотностью явления используют точки с малым «весом», а в районах с большой плотностью явления – точки большего «веса». Сущность точечного способа не меняется, если точки заменить маленькими фигурками другой формы – ромбиками, прямоугольниками, черточками и т.п. Важно, чтобы каждая принятая фигурка имела «вес», значение которого было указано в легенде карты. Отсутствие веса точки в легенде говорит о том, что использован не точечный способ, а способ ареалов. Точки могут быть расположены равномерно (статистически) или в соответствии с наибольшей плотностью явления (географически). СПОСОБ АРЕАЛОВ применяют для изображения области распространения какого-либо сплошного или рассосредоточенного явления. Способ передает качественную характеристику явления. При использовании способа ареалов возможно наличие «белых пятен» и наложений. Различают абсолютные и относительные ареалы. Абсолютным называют ареал, вне которого явление не встречается совсем. Относительный ареал показывает территории наибольшей концентрации явления. Графически ареал может быть изображен границей, фоновой окраской, штриховкой, значками, надписями, индексами и т.п. способ ареалов передает только качественную характеристику явления. Выбор способа оформления ареалов зависит от самого явления. Разнообразие приемов оформления ареалов позволяет сочетать на одной карте несколько ареалов даже если они перекрывают друг друга. 9 Значковый ареал в виде геометрических, художественных, буквенных или иных значков используют для передачи явлений, не имеющих четкой границы – ареалы распространения животных, месторождения полезных ископаемых и др. Цветовой и штриховой ареал используют для показа явлений, имеющих четкие границы – природные зоны, почвы и т.п. СПОСОБ КАРТОДИАГРАММЫ Применяют для изображения абсолютных статистических показателей по единицам административно-территориального деления с помощью диаграммных знаков, размещенных внутри этих единиц. Картограммы широко используются на социально-экономических картах. Графическими средствами служат любые столбчатые, площадные, объемные диаграммные знаки, отнесенные к административным районам или областям. Диаграммные знаки могут быть структурными, если их делят на части в соответствии с составом отображаемого явления. Диаграммные фигуры могут быть построены в ступенчатой шкале. По внешнему виду картограмма весьма напоминает значковый способ, но по сути они сильно различаются. Значки приурочены строго к определенным точкам, а диаграммы относятся ко всей административной территории и внутри нее при построении могут размещаться свободно. Применяют на экономических картах для показа объема промышленного производства по странам или регионам. СПОСОБ КАРТОГРАММЫ Применяют для изображения относительных статистических показателям по единицам административно-территориального деления. Это всегда расчетные показатели. Например, средняя плотность населения по областям, валовой внутренний продукт на душу населения по странам и т.п. Картограмма, как правило, имеет интервальную (ступенчатую) шкалу, в которой интенсивность цвета в одной цветовой гамме или плотность штриховки закономерно меняются соответственно нарастанию или убыванию значения картографируемого показателя. Таким образом, по насыщенности цвета (или штриховки) на карте можно судить об интенсивности картографируемого явления. Классическим примером этого способа является карта плотности населения. Достоинством картограммы является простота и наглядность, но она не показывает различий в интенсивности явления внутри территориальных единиц, которые могут быть весьма велики. Очень важен вопрос разработки шкалы, т.е. определение количества ступеней и границ интервалов ступеней. Опыт показывает, что количество оттенков, легко различаемых человеческим глазом составляет примерно шесть – восемь, значит и число ступеней в шкале не должно превышать это число. СОВМЕСТНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ Нередко для многосторонней характеристики явления или территории одновременно на карте могут применяться различные способы изображения. Выбор способов отображения и разработку картографических знаков определяют назначение карты, существо и особенности 10 изображаемых явлений, присущий им характер размещения, качество и подробность источников, используемых для картографирования. Чаще всего совместное применение различных способов изображения явлений встречается на общегеографических и комплексных экономических картах. Тема Картографическая генерализация. Понятие о картографической генерализации. Факторы генерализации. Виды генерализации на картах. Картографическая генерализация – это отбор и обобщение изображаемых на картографических произведениях объектов в соответствии с их назначением, масштабом, содержанием, особенностями изображаемой территории. Генерализация на картах неизбежна, т.к. невозможно отобразить все объекты без исключения. Основной смысл генерализации состоит в отображении основных типичных черт и характерных особенностей картографируемой действительности. В самом определении генерализации указаны основные факторы, определяющие уровень генерализации, это назначение карты, её масштаб, тематика и особенности картографируемой территории. Воздействие назначения карты на генерализацию заключается в том, что на учебных и обзорных картах уровень генерализации значительно выше, чем на справочных и научных. Тематика (содержание) карты предполагает более жесткую генерализацию второстепенных элементов территории, не имеющих непосредственного отношения к теме и детальное отображение всех объектов, имеющих отношение к тематическому содержанию, например, на гипсометрической карте подробно показан рельеф, а населенные пункты подвергнуты сильной генерализации, а на общегеографических картах населенные пункты нанесены подробно, т.к. они являются одним из основных элементов содержания. Влияние масштаба и охвата территории на уровень генерализации проявляется в том, что чем мельче масштаб карты и больше охват картографируемой территории, тем выше уровень генерализации, т.е. тем меньшее количество географических объектов может быть нанесено на карту. Особенности картографируемой территории определяют уровень генерализации тем, что одни и те же объекты или их свойства по-разному оцениваются для разных территорий. Например, колодцы, исключаемые из содержания топографических карт центральной России, являются важным элементом для таких же карт в пустынных или полупустынных областях. Кроме перечисленных факторов на уровень генерализации влияют источники составления карт, т.е. полнота информации о картографируемой территории, например, отсутствие какихлибо данных ведет к тому, что этот признак не может быть показан на карте. Влияет на генерализацию и избранная система условных знаков, например, использование крупных 11 символов условных знаков на настенных картах приводит к повышению уровня генерализации. Виды генерализации: Обобщение и отбор качественных характеристик означает сокращение качественных различий в данной категории объектов: во-первых, дробных классификаций обобщенными (леса хвойные, лиственные, смешанные и просто леса); во-вторых, в результате исключения низших ступеней классификации (особые знаки для разных категорий населенных пунктов). При переходе от крупных масштабов к более мелким изменяется полнота отображения качества явления. Например, на крупномасштабных топографических картах для изображения автомобильных дорог по качеству покрытия, ширине полотна и т.п. используются разные условные знаки, а на мелкомасштабных картах всего один знак. Обобщение количественных характеристик проявляется в переходе от непрерывной шкалы к ступенчатой и далее в укрупнении интервалов (ступеней). Например, сокращение числа ступеней в группировке населенных пунктов по их людности, при котором интервалы ступеней расширяются. Примером может служить и изменение высот сечения рельефа на топографических картах разных масштабов или ступеней высот в шкалах рельефа на мелкомасштабных картах разного назначения. Замена отдельных объектов их собирательными знаками проявляется в замене населенных пунктов сначала отдельными строениями, затем кварталами, потом общим контуром и далее пунсоном. Обобщение очертаний – это спрямление контуров и границ, например сглаживание береговой линии и меандров рек, но при этом должны оставаться типичные детали: фьорды, рукава в русле реки и т.п. Объединение контуров происходит в результате слияния небольших территорий в общую площадь, например, близкорасположенные месторождения полезных ископаемых на мелкомасштабных картах показывают в виде контура одного бассейна. Смещение элементов изображения происходит при обобщении контуров, происходят некоторые «сдвиги» объектов относительно их истинного положения. Утрирование или показ объектов с преувеличением, например мелкие озера в засушливых местах, просеки в лесу, ширина рек на мелкомасштабных картах. Тема Картографический метод исследования Картографический метод исследования территории – это раздел картографии, который занимается изучением вопросов использования карт для познания изображенных на них объектов и явлений. 12 Впервые термин «картографический метод изучения и исследования действительности» был введен в науку К.А.Салищевым в 1948 г. а дальнейшее развитие этого метода связанос именами А.М.Берлянта, Асланикашвилли, А.В.Гедымина. С применением этого метода решаются следующие задачи: - описание и районирование территории; - получение количественных и качественных характеристик явлений; - выявление и анализ ведущих факторов размещения и развития явлений; - установление степени взаимного соответствия между явлениями; - изучение динамики и эволюции географических систем и явлений; - экспериментальное проектирование и мониторинг. КМИ является общенаучным методом и сквозным методом при изучении для изучения географической оболочки. Картографический метод исследования имеет две стороны: во-первых, он служит для создания карт как моделей окружающей действительности, как объектов хранения и передачи информации. Во-вторых, готовые карты используются для получения с их помощью информации, для познания окружающей действительности. Приемы работы с картой: Визуальный анализ и описание по картам может быть покомпонентным и комплексным; 2. Графические приемы - построение по картам профилей, диаграмм, графиков и т.п. Графоаналитические приемы – это картометрия и морфометрия; Математико-картографическое моделирование: приемы математической статистики, приемы математического анализа. Визуальный анализ и описание по картам – традиционный и общеизвестный прием использования карт. С помощью этого приема на карте выделяют наличие объектов и явлений, их размещение. Описание по картам должно отвечать требованиям логичности изложения, упорядоченности и последовательности, т.е. должно вестись по четкому плану. Покомпонентное описание предполагает описание отдельных компонентов территории, например, рельефа, населения и .т.п. Комплексное описание – это характеристика территории в целом, установление причинно-следственных связей между явлениями природы, общества и хозяйства. Графические приемы связаны с построением графиков, диаграмм и иных построений. Главная задача графических приемов – дать двух или трехмерное изображение пространственных явлений, благодаря чему прослеживаются взаимосвязи между изучаемыми явлениями. Гипсометрия – построение различных профилей – геоботанических, социально- экономических или комплексных, которые создаются с использованием различных тематических карт. Графоаналитические приемы предназначены для исчисления и измерения по картам различных количественных показателей. Картометрия – это а) измерение размеров объектов 13 (протяженности, площади и т.п.); б)ориентировка (измерение углов направлений). Морфометрия – это расчет показателей формы и структуры объекта, при этом рассчитываются относительные показатели а) Фома (вытянутость, извилистость, общие очертания). Коэффициент относительной извилистости α = l : s, где l – длина линии со всеми извилинами, s- длина плавной огибающей. Извилистость общих очертаний β = s : d, где d – длина стягивающей прямой. d s l Плотность (Q) – это количество объектов (n), приходящихся на единицу площади (Р). Расчленение поверхности (вертикальное и горизонтальное). Вертикальное расчленение и его глубина в пределах исследуемой территории определяется амплитудой высот: А = Н max – Н min. Общее расчленение характеризуется углами наклона α и уклонами поверхностей i. Математико-картографическое моделирование – состоит в создании пространственных моделей явлений или процессов по исходным данным, взятым с карт. Распространенный прием моделирования заключается в составлении уравнений поверхностей – либо реальных (рельеф), либо абстрактных (плотность населения). Затем с помощью тех или иных математических методов (аппроксимации, математической статистики, теории информации) полученная модель исследуется. Анализ по картам взаимосвязи явлений производится с помощью корреляционного анализа, который позволяет оценить степень тесноты связи между явлениями. По географическим картам можно изучать различные стороны явлений: - структуру - взаимосвязи - динамику - можно составлять прогнозы развития явления. Важным элементом любой географической карты являются надписи. Выделяют три группы надписей на карте. Это топонимы (собственные названия объектов картографирования), термины (географические, геологические, социально-экономические) и пояснительные надписи (качественные и количественные характеристики, хронологические данные). Для передачи надписей на географических картах используют разнообразные картографические шрифты, которые в зависимости от географических признаков объекта различаются по наклону букв, их ширине, светлоте и наличию подсечек. Размещение надписей зависит от характера самих объектов. Для объектов, локализованных в пунктах, надпись дается рядом, но 14 должна располагаться строго горизонтально параллельно северной и южной рамкам карты. Либо параллельно параллелям. Линейные объекты подписываются вдоль линии, отображающей их на карте, при этом надпись должна плавно повторять изгибы линейного знака объекта. На площадных объектах надпись располагается вдоль наибольшей протяженности контура в разрядку так, чтобы она протягивалась по всей площади, повторяя его изгибы. Тема Географический атлас как особое картографическое произведение Географический атлас – это систематическое собрание карт, выполненных по единой программе как целостное произведение и изданное в виде книги или комплекта листов. Кроме карт, составляющих основу атласа, в него могут входить указатели географических названий, схемы расположения листов, текстовые описания, иллюстрации и т.п. По мнению ученых, родоначальником современных атласов является Клавдий Птолемей (II век н.э.) Первый же атлас в современном его понимании был создан великим картографом Герардом Меркатором в 1585 г. Общая классификация атласов совпадает с общей классификацией карт. По территориальному охвату выделяют атласы мира, континентов, отдельных государств, областей и т.п. Аналогичное подразделение используют и для атласов акваторий – океанов, морей и их частей. По тематике выделяют атласы: общегеографические, содержащие в основном общегеографические карты, физико-географические, состоящие из карт природы (геологические, климатические, почвенные и т.д.), социально-экономические (населения, промышленности, сельского хозяйства и т.д.), эколого-географические, отображающие факторы воздействия человека на окружающую среду, ее компоненты и последствия этого воздействия, общие комплексные атласы, включающие карты по физической, социально-экономической и политической географии и дающие многостороннюю характеристику картографируемой территории. По структуре, т.е. по определенной группировке карт и последовательности разделов атласы бывают: узкоотраслевые, содержащие однотипные карты, например, атлас лекарственных растений. Состоящий из карт распространения отдельных видов растений; комплексные отраслевые, содержащие различные, но взаимодополняющие карты какого-либо явления. Например, климатический атлас бывшего СССР; 15 комплексные, включающие карты природы, населения и хозяйства или показывающие ряд взаимосвязанных природных явлений, например, атлас природной среды и естественных ресурсов мира. По способу использования атласы делятся на большие настольные, альбомного, книжного формата, карманные и сувенирные. Любой географический атлас должен обладать двумя основными свойствами – целостностью, определяемой полнотой его содержания и внутренним единством. Полнота атласа достигается тогда, когда в нем достаточно полно освещены все вопросы, все темы, определяемые назначением и замыслом атласа. Например, в научно-справочном физико-географическом атласе Мира должна быть дана характеристика всех компонентов географической среды планеты. Отсутствие характеристики какого-либо компонента лишает атлас свойства полноты. Соблюдение внутреннего единства атласа предполагает взаимодополняемость, согласованность и удобство сопоставления входящих в атлас карт. Для обеспечения этого свойства важно: - выбрать для родственных карт общую географическую основу; - ограничить число используемых проекций и масштабов карт атласа. Для одной и той же территории следует использовать одну и ту же проекцию, а масштабы карт должны по возможности находиться в простых соотношениях (кратны друг другу); - легенды различных карт должны согласовываться между собой в отношении набора показателей и их детальности. Условные знаки и шрифту для одних и тех же объектов на разных картах должны быть одинаковыми; - соблюдать логическую последовательность размещения в атласе тематических разделов и карт в них; - карты взаимосвязи явлений должны быть согласованы между собой; - должны соблюдаться единые установки и принципы генерализации; - при создании карт разного содержания необходимо использовать данные на одну и ту же дату или период; - все карты должны быть оформлены в едином стиле. По назначению выделяют атласы: - научно-справочные (капитальные) атласы содержат полную и достоверную характеристику картографируемой территории. Предназначены они в основном для ученых или специалистов по планированию. Часто научно-справочные атласы издают в нескольких томах, например крупнейший трехтомный Морской атлас (1950-1963) и Атлас Океанов (1974-1980). - научно-популярные и популярные атласы предназначены для широкого круга потребителей, это атласы охотников и рыболовов, туристские атласы; - учебные атласы предназначены для школы и вуза; 16 - учебно-краеведческие атласы предназначены для всех категорий потребителей, изучающих родной край. Использованию любого атласа должен предшествовать его анализ, который проводится по этапам. На первом этапе производится общее ознакомление с атласом, изучение его в целом, в результате чего устанавливается: - название атласа, год и место его издания; - назначение, - территориальный охват; - классификация по тематике; - по оглавлению атласа определяется его структура, и полнота каждого раздела; - характеризуется масштабный ряд; - определяются классы использованных проекций и обоснованность их выбора, особенности компоновок; - оценка полиграфического исполнения всего картографического произведения. На втором этапе проводится систематический сравнительный анализ разделов атласа и карт, входящих в них. Целью данного анализа является оценка степени пригодности карт и атласа в целом для решения поставленной задачи, соответствия атласа своему назначению. Третий этап предусматривает сравнительный анализ карт атласа для определения внутреннего единства произведения, анализ согласованности тематических карт, отражающих различные, но взаимосвязанные явления. В заключение проводится оценка научной обоснованности и объективности карт атласа. План анализа атласа: Название атласа и его выходные данные. Место данного атласа в классификации атласов. Назначение атласа, формат, объем. Структура атласа: разделы, их последовательность. Характеристика разделов: количество карт, масштабы и их сопоставимость, Картографические проекции, Явления и способы их картографического изображения некоторых карт. Текстовые и дополнительные справочные данные. Указатель географических названий. Согласованность легенды карт атласа. Общая оценка атласа. Тема Методология картографического познания Картографический метод — метод исследований, основанный на получении необходимой информации с помощью карт для научного и практического познания изображенных на них явлений. Наиболее известными зарубежными представителями картографического метода исследования являются Брайан Харли, Артур Робинсон, Дэвид Вудворд. Познание включает: - получение по картам качественных оценок и количественных характеристик явлений и процессов; 17 - изучение взаимосвязей и взаимозависимостей в геосистемах; - изучение динамики и эволюции этих геосистем во времени и в пространстве; - установление тенденций развития и прогнозирование будущих состояний геосистем. Приложения картографического метода исследования в науке и практике весьма разнообразны. Он стал неотъемлемой частью большинства теоретических и практических изысканий, превратился в один из стержневых методов в науках о Земле и обществе. Он опирается на новейшие достижения картографии, математики, вычислительной техники и автоматики, широко используя результаты аэрокосмической съемки. Обобщая многообразие практического и научного использования карт, можно выделить их пять основных функций: коммуникативную по хранению и передаче пространственной информации, оперативную, связанную с непосредственным решением различных практических задач (например, по навигации, управлению сельским хозяйством и т. п.); конструктивную - по применению карт для разработки и реализации всевозможных народнохозяйственных и социальных проектов; познавательную - для пространственновременных исследований явлений природы и общества и приобретения о них новых знаний; прогностическую (как развитие познавательной) для предвидения явлений - их распространения, изменений во времени и будущих состояний. Картографическое изучение и исследование действительности состоит во включении в этот процесс промежуточного звена - географической карты как пространственной модели изучаемых явлений. При этом карта выступает в двоякой роли: в качестве средства исследования и как его предмет в виде модели, заменяющей собой реальные явления, непосредственное изучение которых невозможно или затруднительно. Примером могут быть явления глобального масштаба. Полученные таким образом (по картам) выводы и значения относятся к соответствующим объектам действительности. Применение карт для описания, анализа и познания явлений, для получения о них новых знаний и характеристик, изучения их пространственных взаимосвязей и прогноза мы называем картографическим методом исследования. 18 Рис. 1. Схема картографического метода познания действительности Суть картографических исследований можно пояснить схемой на рис. 1, на котором выделены четыре последовательные стадии картографирования и использования карт: 1) получение информации И1, т. е. сведений об окружающем мире, в результате наблюдения некоторой части действительности Д1 - ее явлений и процессов; 2) обработка информации И1 и построение карты К - пространственной образно-знаковой модели исследуемой части действительности; 3) изучение (чтение) карты К для извлечения из нее информации И2 об отображенных на карте явлениях, если надо с дополнительной обработкой получаемых по карте данных; 4) мысленное формирование в сознании исследователя образа Д2 о моделированной на карте действительности на основе информации, заключенной в карте, и ранее накопленных исследователем знаний и опыта. 3-я и 4-я стадии образуют собственно картографический метод исследования. Очень важно, что на 2-й и 3-й стадиях происходит не только отключение излишней информации, но и получение новой, как результат обработки используемых данных - И1 и самой карты. На 4-й же стадии создается представление о размещении, состоянии, взаимосвязях и динамике показанных явлений, их новый образ, анализ и истолкование которого с помощью индуктивных и дедуктивных умозаключений приводит к расширению и обогащению знаний об изучаемой действительности. Простейший пример - топограф определяет высоты и строит 19 по ним на карте горизонтали, а геоморфолог использует изображение в горизонталях для выводов о морфологии и генезисе рельефа. Именно возможность получения по картам новых знаний лежит в основе использования карт как средства научного исследования, в частности при разработке гипотез, прогнозов, рекомендаций и т. д. Рис. 11.1 иллюстрирует схему действий, при которой изготовление карты выполняется в результате непосредственного наблюдения (съемок) действительности. Однако создание большинства карт основывается не на прямом исследовании натуры, а на использовании уже имеющихся карт и других источников, обработка которых для получения производных карт имеет целью не только отбор, отсеивание избыточной информации, но также получение новой информации и новых знаний о картографируемых явлениях. Таким образом, в картографическом изучении действительности закономерно различать полевое и камеральное картографирование и картографический метод исследования получение новых данных о действительности по имеющимся или специально созданным для нее картам. Как было сказано в § 1.5-1.6, разработка вопросов полевого и камерального картографирования принадлежит к задачам топографии (аэротопографии), проектирования и составления карт, а также отраслевых разделов тематической картографии. Что касается методики использования карт в научных исследованиях и практике, то она относится к кругу забот картоведения, но в своей развитой форме приобрела значение самостоятельной картографической дисциплины, а также находит отражение в отраслевых разделах тематической картографии, где имеет четко выраженный междисциплинарный характер. Полевое и камеральное картографирование входят в компетенцию профессиональных картографов и специалистов в соответствующих отраслях тематической картографии. Изучением же готовых карт как моделей действительности с целью познания этой действительности занимаются все потребители, для которых предназначаются конкретные карты. Основные приемы анализа при картографическом методе исследования Картографический метод исследования основан на анализе карт как пространственновременных моделей действительности. Для изучения явлений по их изображениям на картах используются различные приемы анализа, среди которых выделяют визуальные, картометрические, графические и математические способы. Визуальный анализ - наиболее часто употребляемый прием исследования по картам, основан на существе карт как образно-знаковых моделей, наглядно воспроизводящих пространственные формы, отношения и структуру. Уже беглый взгляд на карту при наличии опыта порождает зрительный образ пространства изображенных явлений, например общее представление о местности по топографической карте. Внимательный просмотр карты позволяет далее (в зависимости от ее содержания) увидеть особенности форм и своеобразие 20 пространственного рисунка явлений (например, округлые или лопастные очертания озер, древовидную или решетчатую конфигурацию гидрографической сети, пятнистость почв и т. п.) и дать содержательную интерпретацию этих форм; сопоставить величины показанных объектов (например, соотношение промышленных пунктов по стоимости валовой продукции); установить закономерности размещения (например, зональность растительного покрова), сходный характер явлений (например, использования земель) и места их резкой смены (например, на природных рубежах); обнаружить пространственные взаимосвязи (например, между рельефом, почвами и растительностью или между природными условиями и сельским расселением); уяснить характер пространственных структур (например, больших городов); оценить особенности динамических ситуаций (например, синоптической обстановки) и т. д. Такой анализ одинаково возможен для изучения планетарных закономерностей в размещении суши и океана, рельефа, климата, почв, растительности, животного мира, населения, хозяйства и т. д. или их региональных и даже местных особенностей. Визуальный анализ имеет в виду преимущественно качественную характеристику явлений, но часто сопровождается глазомерной оценкой длин, площадей, высот и т. п., а также их соотношений (при которой нельзя забывать об искажениях, вносимых картографическими проекциями при передаче больших пространств). Он всегда используется на первоначальной стадии исследования для общего ознакомления с изучаемыми явлениями и для выбора последующей методики работы. Внешне простой и доступный каждому, визуальный анализ требует вместе с тем умения читать карту, понимания сути анализируемых явлений и, конечно, привлечения подходящих к делу карт. Это умственный труд, успех которого зависит от интенсивности и подготовки исполнителя. Результатом визуального анализа может быть описание изучаемых явлений, для которого необходимы логичность и последовательность изложения, отбор и систематизация фактов, их анализ, обобщение и заключительные выводы. Заранее продуманная схема описания как бы образует алгоритм визуального анализа. Картометрические исследования заключаются в измерении и исчислении по картам количественных характеристик явлений с оценкой точности получаемых результатов. Определения координат, расстояний, длин, высот, площадей, объемов, углов и азимутов, уклонов и других топографических характеристик. Они могут сводиться к измерениям отдельных объектов (например, длины какой-либо реки) или быть массовыми (включать все реки), иметь локальный характер (например, ограничиваться небольшим районом) или распространяться на значительные пространства (например, ставить целью определение площадей земельных ресурсов по их видам для всей страны) или даже иметь глобальное значение. 21 Картометрия в традиционной разработке ограничивала свои интересы топографическими характеристиками, получаемыми по общегеографическим (топографическим) и морским навигационным картам. Между тем многие отрасли знания - науки о Земле и ее биосфере, экономическая и социальная география и другие - теперь нуждаются в получении по картам разнообразных абсолютных и относительных пространственных показателей, характеризующих формы явлений, их мощность, плотность и интенсивность, количественную структуру и градиенты, отношения соседства и доступности. Выбор показателей относится к задачам названных наук, но в основе определения показателей лежат картометрические измерения по соответствующим тематическим картам. Большое распространение получили морфометрические расчеты формы и структуры объектов - общего характера их очертаний, вытянутости, извилистости, кривизны, расчленения и т. д., а также статистический анализ плотности, распределения и взаимосвязей явлений. Интенсивное внедрение автоматизированных приемов измерений по картам и привлечение ЭВМ для обработки их результатов необыкновенно повышают эффективность и точность картометрических исследований. Графический анализ заключается в исследовании явлений при помощи графических построений, выполняемых по географическим картам. Такими построениями могут быть профили, разрезы, блок-диаграммы и другие образно-знаковые модели, производные от карт, а также различные графики-диаграммы, розы направлений или звездные диаграммы и т. п. Их часто применяют для наглядного представления о размещении явлений в иных плоскостях, чем горизонтальная, например в вертикальной плоскости посредством профилей и разрезов, в плоском изображении трехмерного пространства посредством блок-диаграмм, нередко сочетающих горизонтальные и вертикальные сечения, и т. п. Профили широко используют для изучения рельефа земной поверхности, геологического строения земной коры и т. д. Разрезы, показывающие вертикальную структуру компонентов географической оболочки, удобны для исследования их соотношений с рельефом земной поверхности, в частности с высотной поясностью. Совмещение профилей позволяет переходить к пространственному анализу, например для выявления поверхностей выравнивания (рис. 11.3). Рис. 11.3. Наложение профилей рельефа, позволяющее наметить поверхности выравнивания (на высотах 75-76 м); ландшафт денудационной равнины 22 Заметим, что профили можно строить по любым картам с изолиниями и псевдоизолиниями, например по картам плотностей различных ресурсов - природных, трудовых и т. п. Блокдиаграммы, дающие перспективное изображение пространства, удобны для передачи связей между рельефом земной поверхности, геологическими структурами, почвенным покровом и т. д. Сама суть географических карт как математически определенных простр анственных моделей предопределяет эффективность математических приемов их -анализа для получения новых характеристик отображенных на картах явлений, для изучения их взаимосвязей и зависимостей, для построения математических моделей и других целей. Очень популярен математико-статистический анализ, привлекаемый к исследованию явлений, которые можно рассматривать на картах как однородные множества изменяющихся в пространстве случайных величин: высот, температур, посевных площадей, урожайности и т. п., называемых в математической статистике статистическими совокупностями. Среди многих задач, решаемых по картам при помощи статистического анализа, можно выделить три основные: 1) определение статистических характеристик какого-либо однородного явления, зависящего от многих факторов с неизвестной функциональной связью; 2) изучение пространственных и временных связей между явлениями; 3) оценка степени влияния отдельных факторов на изучаемое явление и выделение ведущих факторов. Для характеристики явления посредством какого-либо статистического показателя (средней арифметической, моды, медианы и т. п.) определяют количественные значения явления во многих точках карты и обрабатывают полученные данные, следуя правилам математической статистики по ячейкам избранной территориальной сетки (административного деления, природного районирования, регулярной сети и т. п.). Для производства выборки наиболее удобны карты с изолиниями (или псевдоизолиниями), позволяющими определять величину явлений в любой точке карты. Наиболее обоснована выборка по сетке равномерно расположенных точек. Количественные значения для статистической обработки можно получать и по картам с другими способами изображения: точками, ареалами, картограммами. Например, при точечном способе определяют интенсивность явлений выборочно по сетке контрольных площадок (часто в виде кружков), подсчитывая число точек внутри каждой контрольной площадки. Обычно анализ завершают построением картограммы или изолиний (псевдоизолиний), дающих наглядное представление о пространственных изменения показателя. При исследовании по картам пространственных (и временных) зависимостей явлений - их формы и тесноты - прибегают к вычислению корреляционных показателей (коэффициентов корреляции, корреляционных отношений, показателей множественной корреляции и др.) и к выяснению (оценке) их надежности. Для этого надо иметь две выборки значений 23 сопоставляемых явлений (например, осадков и урожайности), измеренных в одних и тех же точках одной или двух сравнимых карт; для множественной корреляции привлекают три выборки и более по одной или нескольким картам. Такие исследования при детализации расчетов по сетке территориального деления дают материал для составления карт взаимосвязей (корреляций), показывающих пространственные изменения величины и знака показателей корреляции; по ним возможно районирование территории по характеру связей тесных и слабых, положительных и отрицательных, что важно для установления причинноследственных отношений между исследуемыми явлениями. Картографо-статистическое изучение взаимосвязей теперь широко используется не только в географических исследованиях, то также в других отраслях знания, в частности в геологии, метеорологии и медицине. Задачи по оценке влияния отдельных факторов и выделению ведущих факторов возникают при исследовании по картам сложных комплексов явлений со множеством взаимосвязей. Примерами могут быть совокупность климатических показателей, или, что значительно шире, комплекс природных условий. Математическая статистика предоставляет для этого средство в виде факторного анализа, который позволяет сводить в одном показателе (аппроксимировать одним фактором) влияние комплекса родственных явлений и в конечном счете обобщать и оценивать влияние многих факторов при помощи весьма ограниченного числа синтетических показателей. Такой путь исследования дает объективное средство к составлению синтетических карт, например комфортности природных условий для обитания и работы людей. Проведенный выше раздельный обзор основных приемов анализа, используемых в картографическом методе исследования, позволяет яснее видеть пути его применения. Но в практике обычно целесообразно ь совместное применение различных приемов. Например, предварительный визуальный анализ полезен для выбора рациональной методики картометрических работ, результаты которых могут быть далее обобщены в графических построениях, в частности в виде гипсографических кривых, и т. п. Комплексирование различных приемов не только обогащает методику работы, но и расширяет возможности картографического метода. Некоторые приемы анализа (визуальный, картометрический, графический) имеют длительную историю, но математические приемы, требующие сплошь и рядом обширных вычислений, оказались реальными лишь после внедрения электронно-вычислительных машин в практику картографического метода. 24 Совместное использование и переработка карт при картографическом методе исследования. Топологические модели При картографическом методе исследования возможны различные варианты использования карт: непосредственный анализ отдельных карт; анализ сопряженных карт разной тематики; сопоставление разновременных карт; сравнительное изучение карт-аналогов; анализ, связанный с преобразованием картографического изображения; разложение картографического изображения на составляющие и т. д. Особенности и возможности использования карт при картографическом методе во многом зависят от характера самих карт и целей исследования. Взгляд на карты как на пространственные модели геосистем проясняет влияние типа карт. Отраслевая карта, содержание которой ограничено одним из элементов геосистемы или даже его отдельным признаком, допускает лишь изучение пространственного размещения этого элемента (или признака), если необходимо с его количественными характеристиками (величины, интенсивности и т. п.). Комплексная карта, объединяющая ряд элементов геосистемы, открывает путь к исследованию их взаимосвязей и функционирования и, следовательно, сильно расширяет возможные пределы исследования. Но полную силу комплексное картографирование приобретает в сериях карт, что определяет большую эффективность совместного анализа сопряженных карт геосистем. Совместный анализ пространственных карт связей разной тематики широко используется для изучения и зависимостей, например между рельефом, почвами и растительностью. Он позволяет устанавливать пространственное соответствие явлений и тем самым дает конкретным наукам и практике основу для дальнейших исследований по выявлению причинно-следственных связей. Очень продуктивен совместный анализ карт заведомо взаимосвязанных явлений, например осадков, поверхностного стока и испаряемости, позволяющий приходить к заключениям о водном балансе территории, ее увлажнении, пополнении подземных вод и т. д. Важно, что карты представляют хорошие возможности для изучения взаимосвязей, непосредственно в натуре не наблюдаемых, например почвенноклиматических условий и заболеваемости Совместный анализ разновременных карт, показывающих изменения в пространственном положении и состоянии явлений, открывает путь к изучению динамики и развития исследуемых геосистем или их элементов. Это могут быть карты, отображающие действительность на момент их изготовления (например, топографические карты по съемкам разных лет), либо карты, составленные по разновременным источникам, например по переписям населения, проводимым каждое десятилетие. Интервалы разновременных карт устанавливаются сообразно характеру исследуемых явлений: при анализе синоптических процессов по картам интервалы ограничиваются часами, а при изучении вековых движений 25 земной коры возрастают до десятков лет или даже столетий. При сопоставлении разновременных карт выявляются: изменения в пространственном положении явлений, например, - перемещения береговой линии, ареалов расселения животных и т. п.; изменения в состоянии явлений, например, - рост населенных пунктов, повышение класса дорог и т. п.; замещения одних явлений другими (распашка целинных земель, смена породного состава лесов и т. п.); ритмы сезонных и других периодических явлений; общие тенденции развития явлений. При этом возможно не только измерять по картам абсолютные величины пространственных изменений, но также определять их направления, средние скорости и некоторые другие характеристики. На достоверность карты или картографическую точность измерений по картам влияет ряд факторов: погрешности источников (или съемки), использованных для составления карты; нарушение геометрической точности при построении карты (смещения точек, линий, знаков и погрешности в размерах знаков); обобщение рисунка и отбор объектов при генерализации; особенности способов изображения и принятых для них шкал; искажения, присущие проекции; наконец, деформация бумаги, неравномерная по различным направлениям и в различных местах листа бумаги. Очевидно, точность математической основы карты - координатных сеток и опорных пунктов - зависит только от погрешностей их построения (если не считать возможных погрешностей печати и деформации бумаги). На точность нанесения точечных объектов содержания влияют также погрешности картографических источников. Эту точность нетрудно рассчитать, когда известны методика составления карты и погрешности источников. Картометрия указывает пути учета погрешностей, возникающих при отборе объектов и упрощении очертаний линий и контуров, например, проявляющихся в сокращении длин речной и дорожной сетей по мере уменьшения масштаба карт. Учет осложняется при обобщении классификаций и переходе к другим способам изображения, когда генерализация приводит к новым картографическим образам, отражающим действительность на более высоких уровнях системного содержательного анализа. При картометрических работах важно учитывать географические особенности объектов, в частности их пространственную определенность (например, границ болот), устойчивость во времени (например, сезонные колебания площадей озер), а также картографические приемы фиксации этих особенностей. Характерный пример - передача динамических явлений изолиниями, построенными по средним значениям явлений для некоторого интервала времени. Среднее годовое количество осадков в Ереване при определении по карте из Атласа Армянской ССР (1961) оказывается равным 360 мм. Ошибка интерполирования при интервале в 100 мм близка к 10 мм. Однако наименьшая и наибольшая суммы годовых осадков, наблюдавшихся в Ереване, соответствуют примерно 160 и 455 мм. Необходима еще большая 26 осмотрительность в оперировании величинами, получаемыми по картам с псевдоизолиниями, отражающими лишь общие тенденции в Для рациональной постановки картометрических работ необходимы: 1) выбор карт, в проекциях по возможности исключающих введение поправок, например, привлечение карт в равновеликих проекциях при исчислении площадей и объемов, в равноугольных проекциях при измерении направлений и углов; напомним, что искажения, присущие проекциям топографических карт, из-за их малости не принимаются в расчет; 2) использование способов измерений и карт надлежащих масштабов, которые обеспечивают нужную, но не избыточную точность. В частности, слишком крупный масштаб увеличивает затраты труда и времени на измерения, слишком мелкий может не обеспечить желательной точности или даже сделать карту непригодной для решения поставленных задач (например, для расчета горизонтального расчленения рельефа, когда масштаб карты порождает отбор овражно-долинной сети). Целесообразная точность определений по картам устанавливается с учетом цели исследований, что обусловливает выбор карт, инструментов и методов измерений. Например, морфометрические исследования расчлененности рельефа в зависимости от своего назначения могут заметно различаться по требованиям к точности результатов; скажем планирование противоэрозионных мер нуждается в более точных и детальных морфометрических данных, чем прогнозирование глубинных тектонических структур. Применение картографического метода в научных исследованиях Картографический метод находит разнообразное и эффективное применение во многих естественных и социально-экономических науках. Они обращаются к нему при теоретических исследованиях и при практической разработке проблем рационального природопользования, охраны окружающей среды, планирования и управления, комплексного развития республик и регионов, а также многих других. Иногда визуальный анализ достаточен, чтобы установить общие закономерности размещения, но чаще он образует вводную часть исследования. Картометрические работы позволяют подкрепить, уточнить и детализовать первоначальные выводы количественными характеристиками. Например, общие представления о распределении земельных ресурсов сельского хозяйства, получаемые при анализе почвенных карт, могут быть конкретизированы посредством измерения площадей. Топографические карты незаменимы для изучения взаимоотношений между гидрографической сетью, рельефом и растительностью, а также для выяснения влияния природных условий на сельское расселение, положение дорожной сети и т. П. Исследование пространственных взаимосвязей, составляющее кардинальную задачу многих наук о природе и обществе, принадлежит к наиболее сильным сторонам картографического метода. Оно 27 распространяется на изучение как внутренних, так и внешних связей, на выявление силы связей, их пространственной изменчивости и ведущих факторов, что необходимо для познания функционирования и развития геосистем. Пределы исследований и выводов о взаимосвязях явлений расширяются при совместном анализе карт разного содержания, особенно входящих в комплексное картографирование. Очень плодотворно сопоставление топографических карт с отраслевыми тематическими картами: геологическими, почвенными, геоботаническими и др. Например, анализ природных взаимосвязей по топографической и почвенной картам, скажем, в условиях Алтайского края, позволяет установить приуроченность многих почвенных контуров к элементам рельефа: солонцов и солончаков - к приозерным понижениям, лугово-черноземных почв - к днищам балок и долин, аллювиальных почв - к речным поймам и т. п. Эта приуроченность находит отражение и в закономерном рисунке почвенных контуров: у солонцов и солончаков округлых, совпадающих с границами староозерных котловин, у лугово-черноземных почв сходных с очертаниями горизонталей, и т. д. Другой пример - исследование по картам зависимости густоты гидрографической сети от геологического строения местности в пределах одной климатической зоны. Например, резкие контрасты в густоте речной сети в юго-восточной части Парижского бассейна и на западных склонах Вогезов находят полное объяснение на геологической карте: разреженная сеть хорошо совпадает с районами распространения водопроницаемых горных пород, в частности известняков и мела. Очень важно, что карты предоставляют хорошие возможности для изучения взаимосвязей явлений, непосредственно в натуре не наблюдаемых, например гео- и гидрохимических условий территорий и заболеваемости населения от недостатка или избытка определенных химических элементов и соединений. Взаимосвязи элементов, изображенных на разных картах, нередко приобретают наглядность при графическом анализе - в результате построения совмещенной блок-диаграммы и особенно совмещенного профиля, например сочетающего рельеф, почвенный покров и растительность. С этой же целью иногда прибегают к преобразованиям картографических изображений. Например, переход к псевдоизолиниям дает наглядное представление о мере соответствия «полей плотности» и позволяет далее строить, совмещать и сопоставлять «профили плотности» исследуемых явлений (рельефа и лесистости, осадков и урожайности и т. п.). Географические карты с успехом используются для изучения динамики природных и общественных явлений - их движения, перемещения, развития, замены одних явлений другими и т. д. Эти изменения могут быть медленными (например, тектонические поднятия и опускания суши), быстротекущими (например, синоптическая обстановка), сезонными (например, ритмика природы), периодическими (например, обусловленными солнечной 28 радиацией), эпизодическими или скачкообразными (часто связанными с замещением одних явлений другими, например в результате освоения целинных земель) и т. д. Часто исследование разновременных карт не только открывает общие тенденции и закономерности процесса, но также позволяет определить его интенсивность, например среднюю скорость роста оврагов в районах развития эрозионных процессов, скорость наступания или отступания ледников и ее изменения и т. д Все способы изображения могут передавать динамику явлений, но некоторые из них специально предназначены для этой цели - знаки движения (см. § 3.9) и многие изолинии изохроны, изолинии равных изменений величин в определенные промежутки времени, изолинии равных перемещений и т. д. (см. § 3.4). Их следует употреблять при преобразовании карт в форму, облегчающую анализ факторов динамики. Применение карт для предвидения (прогнозирования) явлений - их размещения и состояния в пространстве и изменения во времени - стало распространенным средством научного исследования, быстро расширяющим сферу своего применения. Под картографическим методом прогнозирования понимают использование карт для получения знаний о явлениях и процессах, в данное время недоступных непосредственному исследованию. Различают прогнозы пространственные, временные и пространственно-временные. Пространственно-временной прогноз предполагает предвидение развития явлений, т. е. изменений с течением времени их пространства и состояния. Таково, например, прогнозирование погоды по синоптическим картам, основанное на пространственной фиксации атмосферных процессов в некоторые моменты времени и на знании закономерностей развития этих процессов. В заключение заметим, что достижения научно-технического прогресса - привлечение ЭВМ для обработки извлекаемых из карт данных, вывод производных карт на видеоэкраны, формирование банков пространственно-ориентированных географических данных, привлечение аэрокосмической информации и многое другое поразительно расширяют возможности картографического метода исследования и вообще использования карт. В частности, аэрокосмические снимки не только позволяют изучать недоступные объекты и переносить их исследования в лабораторные условия, но также дают много новой информации и открывают новые пути познания явлений и процессов земной оболочки и других небесных тел. 29 Тема: Создание мелкомасштабных карт В отличие от крупномасштабных мелкомасштабные карты создают в камеральных условиях с привлечением разнообразных картографических, статистических, литературных и других источников. Источниками для создания мелкомасштабных карт могут быть данные полевых съемок, результаты дешифрирования аэрокосмических снимков, данные гидрометеорологических станций, разнообразные материалы работ и статистических сведений по теме карты. В создании мелкомасштабной карты можно выделить четыре основных этапа: - проектирование (разработка концепции или программы) карты; - составление оригинала карты; - подготовка карты к изданию; - издание карты. Проектирование карты состоит в разработке программы карты, в которой: Определяется назначение карты, ее вид и тип; Производится выбор математической основы карты: картографической проекции, масштаба, макета компоновки; Дается характеристика территории в отношении картографируемых объектов и явлений; Формулируются требования к карте, вытекающие из ее назначения, характера будущего использования, задач, решаемых по ней потребителями, из особенностей картографируемой территории; Устанавливаются основные и дополнительные исходные материалы составления и порядок их использования; Перечисляются все элементы содержания, подбираются способы их изображения и система условных обозначений, принципы генерализации; Определяется технология изготовления карты. Программа карты оформляется как отдельный документ, включающий соответствующие разделы и различные графические приложения – макет компоновки, схемы районирования территории, легенда карты с указанием размера, формы и цвета условных обозначений каждого элемента содержания. Программа карты, дополненная экономическими расчетами, сметами затрат на составление и производство образует проект карты, который отвечает на три основных вопроса: какой должна быть карта, как делать карту и каковы будут затраты на ее создание. Составление карт – это комплекс работ по изготовлению первичного (составительского) оригинала карты, который выполняется в установленных условных знаках с указанной точностью и генерализацией. Руководствуясь программой карты, работы по ее составлению ведутся в следующей последовательности: 30 Сначала по формулам выбранной для данной карты картографической проекции вычисляются координаты Х и У узловых точек картографической сетки. Число этих точек будет зависеть от протяженности картографируемой территории, от выбранной густоты градусной сетки (разности долгот и широт между соседними меридианами и параллелями). По вычисленным координатам узловых точек с помощью специального прибора – координатографа – строится сетка картографической проекции (сетка меридианов и параллелей) на недеформируемом материале – бумаге, наклеенной на алюминиевую пластину или на пластике. Приступают к составлению карты. Если карта тематическая, сначала составляют элементы содержания географической основы (береговую линию, гидрографическую сеть, населенные пункты, политико-административные границы, в некоторых случаях рельеф способом отмывки), которая служит затем для нанесения тематического содержания. Тут могут быть использованы разные приемы – фотомеханический, оптическое проектирование, перерисовка по клеткам. Иногда используют готовую географическую основу с другой карты без изменений или с определенной ее доработкой. Следующим этапом является перенос (составление) элементов тематического содержания не географическую основу с заранее подготовленных источников или по разработанной ранее легенде. При нанесении тематического содержания целесообразно сначала наносить объекты, локализованные в точках и вдоль линии, а уже потом те, что занимают большие площади. Так удастся избежать перекрывания и смещения отдельных объектов. Полученный в результате этих работ составительский оригинал карты позволяет достаточно наглядно представить будущую карту. На всех этапах составительских работ осуществляется редакционное сопровождение, т.е. руководство и контроль за всеми работами. Для промышленного производства карт готовят вторичные оригиналы – издательские. Это полные копии составительского оригинала, но отличаются они высоким качеством графического исполнения (черчения или гравирования). Подготовка карты к изданию сводится к фотографическому копированию с издательских оригиналов позитивов, а затем с них изготавливают (также фотокопированием) печатные формы. С первичных печатных форм изготавливают штриховую, а затем и красочную пробы. Красочная проба дает представление об окончательном виде карты и является эталоном при печати тиража карты. Красочная проба также подвергается корректуре. По замечаниям, вынесенным на красочной пробе, исправляют издательские оригиналы. С исправленных издательских оригиналов изготавливают окончательные печатные формы. С получением печатных форм осуществляется издание карты. Печать тиража карты производится на ротационных офсетных машинах. Печатные формы закрепляются на формных цилиндрах машины. На офсетном цилиндре натянута резина. Краска, нанесенная на 31 форму, сначала переходит на резину офсетного цилиндра, а затем с него на поданную самоналадчиком бумагу (будущую карту). Современные офсетные машины осуществляют печатание несколькими красками. Изложенная выше технология создания карт является традиционной и применялась многие десятилетия, но к настоящему времени она сильно устарела и имеет ряд существенных недостатков: Огромные затраты времени (цикл создания одной карты иногда занимает не один год); Обилие фотопроцессов, требующих большого расхода дорогостоящих фотоматериалов, пластиков, гравировальных слоев; Необходимость изготовления издательских оригиналов на каждый цвет карты отдельно; Сложность масштабирования и трансформирования исходных материалов составления; Неудовлетворительное качество издательских оригиналов, высокая стоимость и недостаточная оперативность штриховых и красочных проб. На современном этапе автоматизации и информатизации существенно возросла роль компьютерной графики и графических информационных технологий, используемых в процессе создания картографических произведений. Современная технологическая цепочка создания карт основана на использовании геоинформационных систем (ГИС). И включает в себя следующие этапы: Редакционно-подготовительные работы; Сканирование основного исходного материала Векторизация (составление) средствами ГИС Геометрическая коррекция, проективные преобразования Назначение семантических признаков и атрибутов Контрольная принтерная печать Корректура и исправление в ГИС Конвертирование данных в издательские программы Корректура и исправление в ГИС Подготовка к цветоделению Цветоделение и получение издательских диапозитивов Получение печатных форм и печать тиража. Редакционно-подготовительные работы при использовании компьютерной технологии создания карт ничем практически не отличаются от этих же работ в традиционной технологии. Они заключаются в сборе и анализе исходных материалов, разработке рекомендаций по генерализации элементов содержания, изготовлении макетов специального содержания и т.п. 32 Сканирование означает процесс перевода исходного картографического материала в растровую (точечную) форму. В отличие от векторных (объектных) изображений, растровые изображения описываются не кривыми, а сеточкой точек (пиксел). У каждой точки есть код цвета. Векторизация – это процесс получения цифровой векторной формы изображения. Это способ математического описания объектов в виде набора векторов определенной длины и ориентации. Векторизация подразумевает создание собственно цифровой карты. Геометрическая коррекция осуществляется для того, чтобы исключить погрешности, возникающие при сканировании бумажных материалов, а также для перевода проекции исходной карты в проекцию создаваемой. Назначение признаков и атрибутов обозначает, что каждый географический объект на карте должен иметь свой уникальный код (идентификатор) и должен быть отнесен к тому или иному типу геометрических объектов, рассматриваемых в ГИС – точка, линия, площадь. Конвертирование данных в обменные форматы приходится осуществлять для последующего их импорта в издательские настольные системы, так как в ГИС-системах отсутствует возможность вывода высококачественных издательских диапозитивов для тиражирования карт. Подготовка к цветоделению состоит в улучшении цветовых тонов, повышении четкости изображения по откалиброванной системе, объединение слоев карты в один, что позволяет в значительной степени уменьшить общий размер файла. Главная задача процесса цветоделения – конвертировать изображение из компьютерной системы цветов RGB (красный, зеленый, синий) которая адекватна цветовому восприятию человеческого глаза в полиграфическую CMYK (синий, пурпурный, желтый, черный) систему, которая обеспечивает видимость красок на бумаге в отраженном цвете. При офсетном способе печати с цветоделенных позитивов изготавливаются печатные формы – пластины, покрытые специальным светочувствительным составом. После специальной обработки к тем местам печатной формы, которые не были засвечены при печати, прилипает краска, которая и отпечатывается на листе бумаги. Печатная машина имеет четыре секции (по одной для каждой краски). Когда бумага пропускается через эти секции, на нее поочередно наносят эти краски, создавая любой цвет и оттенок и создавая общий рисунок картографического изображения. Тема: Геоинформационное картографирование В конце ХХ века магистральным направлением развития картографии стало геоинформационное картографирование, которое опиралось на математические методы, автоматизацию, а позднее на геоинформационные системы (ГИС). 33 Характерными особенностями этого вида картографирования является высокая степень автоматизации и использование цифровых картографических и географических данных. С помощью компьютеров появилась возможность создавать картографические изображения новых типов и видов: электронные карты, 3-мерные компьютерные модели и анимации. Географические информационные системы (ГИС) представляют собой компьютерные программные продукты, предназначенные для сбора, обработки, отображения и распространения пространственно координированных данных о различных объектах и явлениях природы и общества. Впервые ГИСы появились в середине 60-х годов ХХ века в Канаде, США, Швеции. Здесь они нашли широкое применение при изучении природных ресурсов, в экологии, экономике и других областях наук. Отличительными признаками ГИС является географическая привязка данных, возможность оперативного обновления баз данных, генерирования новой информации и принятия на ее основе разнообразных решений. По территориальному охвату ГИС бывают глобальные, национальные, региональные, муниципальные, локальные. В зависимости от территориального охвата масштабы меняются от 1:100 000 000 до 1: 1000. Принято ГИС подразделять по тематике на земельные, кадастровые, морские, инженерные, транспортные и др. Составными частями любой ГИС являются: Система ввода; Графическая база данных; Тематическая база данных (описательные или атрибутивные данные); Система визуализации; Система управления и обработки данных; Система вывода. Система ввода (получения) информации – это устройства (сканеры, клавиатура, электронные геодезические приборы) для преобразования пространственной информации в цифровую форму и ввода ее в память компьютера или базу данных. База данных – это основная часть ГИС. Она состоит из двух взаимосвязанных информационных компонентов: картографической базы данных, описывающих форму и взаиморасположение картографических объектов в определенной проекции (системе координат) и атрибутивной базы данных, содержащей описание реквизитов объектов, их количественные и качественные характеристики, а также некоторые дополнительные данные, которые не могут быть непосредственно отображены на карте – описания территории, 34 профили, результаты полевых обследований. Оба вида баз данных представляют собой файлы с набором сведений, представленных в векторных или растровых форматах. Система управления базами данных обеспечивает поиск, сортировку, удаление, исправление и анализ баз данных. Совокупность баз данных и систем управления образуют банки данных. Системы вывода позволяют вывести результаты обработанной информации (полученную карту, тексты, графики, таблицы и т.д.) в той форме, которая удобна потребителю. В зависимости от решаемых задач системами вывода могут быть монитор, принтер, магнитные или лазерные носители и т.д. Картографические ГИС могут включать также систему издания карт, которая позволяет получать разделенные по цветам позитивы и печатные формы, используемые в дальнейшем для печати тиража карт. Само картографическое изображение в ГИС представлено как набор информационных слоев, на каждом из которых расположены однородные объекты. Например, общегеографическая карта будет состоять из слоев гидрографии, рельефа, почвенно-растительного покрова, дорожной сети, населенных пунктов и границ. Тема: Методы создания карт. Аэрофототопографическая и космическая съемка. Дешифрирование. Географические карты в зависимости от масштаба получают двумя основными методами: Путем непосредственных съемок местности и обработки их материалов; В лабораторных (камеральных) условиях в результате обработки разнообразных источников. Под съемкой понимают совокупность работ, выполняемых с целью создания карт и планов. Различают наземные и дистанционные съемки. При наземных съемках все геометрические измерения проводятся непосредственно на местности. При дистанционных съемках съемочные системы удалены от земной поверхности на значительные расстояния – от сотен метров до тысяч километров. Съемка, проводимая с самолета или вертолета, называется аэрофотосъемкой. Съемка аппаратами, размещаемыми на космических кораблях, искусственных спутниках, орбитальных станциях, называется космической съемкой. Аэрофототопографическая съемка в настоящее время является основным методом создания современных топографических карт и планов. Аэрофотосъемкой называется комплекс работ, предназначенных для создания топографических карт на основе дешифрирования аэрофотоснимков. В этот комплекс работ входят летносъемочные работы, фотографические процессы, топографо-геодезическая и фотограмметрическая обработка результатов съемки. Задача летносъемочных работ – фотографирование местности с воздуха при помощи фотоаппарата, вмонтированного в днище самолета. Изображение местности получается на светочывствительном слое пленки за очень короткий промежуток времени, исчисляемый 35 долями секунды. Для фотографирования протяженного участка местности заранее выбирают направление полета (маршрута). Фотографирование проводится таким образом, чтобы часть местности, изображенная на одном снимке, была изображена и на соседнем, т.е. чтобы соседние снимки имели перекрытие. Такое перекрытие между соседними снимками внутри одного маршрута называется продольным. Если площадь участка большая и не может быть охвачена одним маршрутом, то прокладывают серию параллельных маршрутов. Между снимками соседних маршрутов также делается перекрытие изображения, которое называется поперечным. Два соседние аэроснимка, имеющие перекрытие, называются стереопарой. После выполнения летносъемочных работ аэропленку направляют на фотографическую обработку, в результате получают аэронегативы. С них контактным путем изготавливают аэрофотоснимки на бумаге формата 18х18 см. Аэрофотоснимок представляет собой уменьшенное и подробное изображение участка земной поверхности в центральной проекции, но он не является плановым изображением территории и для создания каты серия снимков подвергается сначала топографической привязке к системе государственной геодезической сети, затем дешифрированию и др. Под дешифрированием понимают процесс выявления и распознавания на снимках объектов, подлежащих показу на карте данного масштаба, содержания и назначения, установления их качественных и количественных характеристик и изображения этих объектов условными знаками и подписями. К прямым дешифровочным признакам относят форму, размер, фототон и тень изображенных объектов, структуру фотоизображения. Топографическое дешифрирование бывает полевое, камеральное и комбинированное. При полевом дешифровщик непосредственно на местности наблюдает сами объекты и их изображение на снимке. В камеральном дешифрировании наилучшие результаты получаются, если дешифрирование производится под стереоскопом по двум соседним снимкам – стереопаре. Для аэрофотоснимков применяется технологическая схема дешифрирования «местность – снимок – карта». Аэрофотосъемка может проводиться только в светлое время суток при ясной погоде в весеннее-летне-осенний период, когда отсутствует снежный покров. Космическая съемка позволяет получить фотографические, телевизионные, радиолокационные и сканерные изображения. Фотографические космические снимки аналогичны аэрофотоснимкам, но охватывают гораздо большую территорию. Телевизионные снимки и телевизионные панорамы получают с помощью передающих телевизионных камер. Телевизионная съемка применяется для оперативного картографирования и мониторинга (слежения) за процессами, происходящими на Земле. Сканерная съемка производится при помощи специального сканирующего устройства 36 (качающегося зеркала или призмы). Это устройство «просматривает» местность поперек движения космического носителя и посылает исходящее с Земли излучение в объектив и далее на точечный фотоприемник, откуда электрический сигнал передается на Землю. Радиолокационная съемка проводится с помощью радиолокаторов бокового обзора в микроволновом диапазоне радиоволн с длинами от 1 мм до 1 м. Благодаря боковому обзору на снимках отчетливо изображается рельеф местности и его детали. При дешифрировании космических снимков вследствие большой обзорности и охвата огромных территорий приходится исходить из сведений, полученных не из непосредственного знания местности, а полученных о ней главным образом по картографическим источникам. Схема дешифрирования «карта – снимок – карта». Картографирование земной поверхности было и остается уделом различных международных организаций. Например, ООН помимо финансирования Международной карты мира, выделяет средства картосоставительским организациям. Международному обмену картографической информацией способствует Международная картографическая ассоциация, которая регулярно проводит совещания и издает справочный ежегодник (The International Yearbook of Cartography). Еще одно международное издание, журнал «Имаго Мунди» (в переводе «Образ мира»), посвящено истории картографии. Топографическая съемка территорий отдельных стран обычно осуществляется силами этих стран. Во многих странах национальные геодезические и топографические работы первоначально служили военным целям; в качестве примера можно назвать Службу съемок Великобритании, отвечающую за подготовку топографических карт территории этой страны. В США существует более десятка федеральных организаций, занимающихся топосъемкой на территории страны; наиболее крупная из них – Служба геологии, геодезии и картографии США, главная резиденция которой находится в Вашингтоне. Съемка береговой зоны США и обеспечение необходимой для этого геодезической основы возложены на Береговую и геодезическую службу США. Среди прочих картосоставительских организаций США следует упомянуть Управление геодезии и картографии Министерства обороны, занимающееся топографической, гидрографической и аэрокосмической съемкой. Во многих странах выпускаются национальные атласы, созданием которых заняты различные организации, частично или полностью финансируемые правительством. В некоторых странах географические общества время от времени выпускают тематические карты в виде приложений к своим периодическим изданиям. Географическое общество США, например, помещает разнообразные политические и тематические карты в большинстве выпусков своего популярного журнала «Нэшнл джиографик» («National Geographic»). Коммерческие картосоставительские предприятия часто специализируются на выпуске какого-то определенного вида картографической продукции. Одни выпускают дорожные карты, другие – настенные карты и атласы для школ, колледжей и университетов, третьи специализируются на издании кадастровых карт для нужд юристов, налоговых инспекторов и пр. Центр коммерческого издания карт в США располагается в Чикаго. Во многих странах подобные предприятия находятся в столицах. В США широко распространено коллекционирование карт, особенно старых. Для коллекционеров издается специальный журнал «Собиратель карт» («The Map Collector»). В продаже имеются факсимильные копии многих старинных карт и атласов. В США наиболее полное собрание карт и атласов, включающее как современные, так и старинные издания, выпущенные в различных странах, находится в картографическом отделе Библиотеки Конгресса в Вашингтоне. Копии карт, выпущенных федеральными службами США, а также рукописные карты, составленные теми же службами, хранятся в Национальном управлении архивов и документации в Вашингтоне. Те же функции в Великобритании и Франции выполняют, соответственно, картографический отдел Британской библиотеки в Лондоне и Национальная библиотека в Париже. Библиотека Ватикана в Риме располагает большим собранием старинных и очень ценных карт. 37
