Тема V. Картографический метод исследования

26. Понятие о картографическом методе исследования.

26а. Понятие о картографическом методе исследований; группы приемов анализа географических карт; уровни механизации и автоматизации исследований по картам.

Картографический метод исследования – это метод использования карт для познания изображенных на них явлений. Этот метод составляет главное содержание раздела об использовании карт.

Описания по картам – традиционный прием анализа карт, цель которого выявить изучаемые явления, особенности их размещения и взаимосвязи. Научное описание, выполняемое по карте, должно быть логичным, упорядоченным и последовательным. Оно отличается отбором и систематизацией фактов, введением элементов сравнения и аналогий. В описание часто вводят количественные показатели и оценки, включают таблицы и графики. В заключении формулируются выводы и рекомендации.

Графические приемы включают построение по картам всевозможных профилей, разрезов, графиков, диаграмм, блок-диаграмм и иных двух- и трехмерных графических моделей.

Графоаналитические приемы – картометрия и морфометрия – предназначены для измерения и исчисления по картам показателей размеров, формы и структуры объектов. Эти приемы использования карт наиболее подробно разработаны в картографическом методе исследования.

Приемы математической статистики предназначены для изучения по картам пространственных и временных статистических совокупностей и образуемых ими статистических поверхностей. Статистический анализ картографического изображения преследует три цели:

● изучение характеристик и функций распределения явления;

● изучение формы и тесноты связей между явлениями;

● оценка степени влияния отдельных факторов на изучаемое явление и выделение ведущих факторов.

Приёмы теории информации используют для оценки степени однородности и взаимного соответствия изучаемых по карте явлений. Речь идет об основной функции теории информации – энтропии. В картографическом анализе эта функция оказалась довольно удобной для оценки степени однородности неоднородности (разнообразия) картографического изображения. Кроме того, информационные функции используют для оценки степени взаимного соответствия (совпадения) контуров на разных картах. В этом случае они выполняют роль своеобразных показателей взаимосвязи явлений наподобие коэффициентов корреляции.

Существуют разные уровни механизации и автоматизации исследований по картам:

визуальный анализ, т.е. чтение карт, глазомерное сопоставление и зрительная оценка изучаемых объектов;

инструментальный анализ — применение измерительных приборов и механизмов;

компьютерный анализ, выполняемый в полностью автоматическом или интерактивном режиме с использованием специальных алгоритмов, программ или геоинформационных систем.

26б. Краткие сведения из истории использования карт.

27. Описания по картам.

27а. Описания по картам как прием анализа географических карт; общие комплексные и поэлементные описания; значения описаний по картам в картографическом методе исследований.

Описания могут быть общими комплексными (например, описание природных условий) или поэлементными (например, описание рельефа). Описания, основанные на визуальном анализе карт, хороши тем, что позволяют составить образное и целостное представление об изучаемом объекте и сделать выводы синтетического характера.

28. Графические приемы исследований по картам.

28а. Общие сведения о графических приемах анализа географических карт; одномерные и двумерные графические модели и их характеристика.

28б. Трехмерные графические модели и их характеристика; операции с поверхностями.

29. Графоаналитические приемы исследований по картам.

29а. Общие сведения о графоаналитических приемах анализа географических карт; картометрия и картометрические показатели; тенденции развития современной картометрии.

Методы картометрии позволяют измерять следующие показатели:

● географические и прямоугольные координаты;

● длины прямых и извилистых линий, расстояния;

● площади;

● объём;

● вертикальные и горизонтальные углы и угловые величины.

В рамках картометрии исследуется точность измерений по картам.

29б. Морфометрия и морфометрические показатели, тематическая морфометрия; тенденции развития современной морфометрии.

В отличие от картометрии, морфометрия – это расчёт показателей формы и структуры объектов. Число их велико, до нескольких сотен, и не поддается обзору. Наиболее используемые следующие группы показателей и коэффициентов:

● очертания (форма) объектов;

● кривизна линий и поверхностей;

● горизонтальное расчленение поверхностей;

● вертикальное расчленение поверхностей;

● уклоны и градиенты поверхностей;

● плотность, концентрация объектов;

● густота, равномерность сетей;

● сложность, раздробленность, однородность/неоднородность контуров.

30. Математико-картографическое моделирование.

30а. Общие сведения о математико-картографическом моделировании; аппроксимации поверхностей и их географическая значимость.

Математико-картографическое моделирование. Формализованное картографическое изображение хорошо приспособлено для математического анализа. Практически все разделы математики применимы для обработки и анализа картографического изображения. Проблема лишь в том, чтобы точно подобрать математическую модель и дать надежное содержательное истолкование результатам моделирования. В картографический анализ прочно вошли некоторые разделы численного анализа, многомерной статистики, теории вероятностей и теории информации.

Аппроксимации используют для аналитического описания поверхностей (полей), изображенных на картах и выполнения с ними различных действий: суммирования, вычитания, интегрирования и дифференцирования, для подсчёта объёмов тел, ограниченных этими поверхностями, и решения многих других задач. Одно из направлений использования аппроксимаций – разложение поверхностей на составляющие, что позволяет выделять и анализировать нормальные и аномальные факторы развития и пространственного размещения явлений.

30б. Применение элементов математической статистики в математико-картографическом моделировании.

● изучение характеристик и функций распределения явления;

● изучение формы и тесноты связей между явлениями;

● оценка степени влияния отдельных факторов на изучаемое явление и выделение ведущих факторов.

30в. Приемы теории информации в математико-картографическом моделировании, функция энтропии и ее картографический смысл.

Приёмы теории информации используют для оценки степени однородности и взаимного соответствия изучаемых по карте явлений. Речь идет об основной функции теории информации – энтропии. В картографическом анализе эта функция оказалась довольно удобной для оценки степени однородности/ неоднородности (разнообразия) картографического изображения. Кроме того, информационные функции используют для оценки степени взаимного соответствия (совпадения) контуров на разных картах. В этом случае они выполняют роль своеобразных показателей взаимосвязи явлений наподобие коэффициентов корреляции.

31. Способы работы с картами.^*

31а. Круг решаемых по картам географических задач; способы работы с отдельной картой.

Исследования по картам выполняют для определения размещения и пространственно-временной структуры явлений и процессов, их взаимных соотношений и связей, выявления тенденций развития и динамики, для получения количественных характеристик и оценок, проведения районирования и классификаций, прогноза изменений во времени и пространстве. Способы работы с картами следующие.

Анализ отдельной карты:

● изучение картографического изображения без его преобразования, т.е. анализ карты в том виде, в каком она есть;

● преобразование картографического изображения с целью приведения его в более удобный вид для какого-либо исследования;

● разложение картографического изображения на составляющие – особый вид преобразования, применяемый для выделения нормальной и аномальной (фоновой и остаточной) компонент развития и размещения явлений и процессов.

31б. Способы работы с сериями карт; этапы научного исследования по картам.

Анализ серий карт:

● сравнение карт разной тематики с целью установления взаимосвязей и зависимостей между явлениями;

● сопоставление разновременных карт для изучения динамики и эволюции явлений и процессов, составления прогнозов их развития во времени;

● изучение карт-аналогов для обнаружения общих закономерностей распространения явлений и процессов на разных территориях.

Исследования по картам включает несколько этапов:

1. постановка задачи – формулирование цели, выделение задач, определение требований к точности;

2. подготовка к исследованию – выбор картографических источников, методов, технических средств, алгоритмов и т.д.;

3. собственно исследование – получение предварительных и окончательных результатов, их оценка, создание новых карт;

4. интерпретация результатов – содержательный анализ, формулировка выводов и рекомендаций, оценка их надежности.

32. Изучение по картам закономерностей размещения и структуры явлений и процессов.^*

32а. Возможности изучения по картам закономерностей размещения и структуры явлений и процессов; способы преобразования картографического изображения, графические операторы.

По картам можно изучать структуру явлений и процессов, взаимосвязи и зависимости явлений, динамику явлений и процессов, делать картографические прогнозы и многое другое, при этом используют различные приёмы исследования и технические приемы

33. Изучение по картам взаимосвязей и динамики явлений и процессов.^*

33а. Возможности изучения по картам взаимосвязей явлений и процессов. 33б. Возможности изучения по картам динамики явлений и процессов.

34. Картографические прогнозы.^*

34а. Понятие о картографических прогнозах; пространственные, временные и пространственно-временные прогнозы; классификация временных прогнозов по заблаговременности.

Прогноз следует понимать как изучение по картам явлений и процессов, недоступных современному непосредственному исследованию. Можно прогнозировать как современные, но еще неизвестные явления, так и гипотезы о перспективном развитии тех или иных явлений. Прогнозирование явлений тесным образом связано с прогнозированием состояний динамических и статических систем.

Той же цели пространственного прогнозирования служат индикационные карты, которыми называют карты отдельных компонентов географического ландшафта, составляемые для прогноза других компонентов, непосредственно на карте не показанных и труднодоступных для непосредственного изучения.

Прогноз во времени состоит в предвидении будущего состояния и свойств различных природных и социально-экономических явлений - величин магнитного склонения, вертикальных перемещений земной коры, размыва берегов водохранилищ, загрязнений окружающей среды, урожайности и т. п.

Пространственно-временной прогноз предполагает предвидение развития явлений, т. е. изменений с течением времени их пространства и состояния.

При этом различают краткосрочные (с заблаговременностью до 36 ч) и долгосрочные (с заблаговременностью более 36 ч)

35. Надежность исследований по картам.^*

35а. Источники ошибок в исследованиях по картам; классификация исследований по степени точности.

В оценке надежности картографического метода нет универсальных критериев, но можно указать основные источники ошибок:

● концептуальные – неточность, неполнота и другие недостатки исходных концепций, неверная интерпретация результатов;

● коммуникационные – ошибки исполнителей, непонимание или неправильное восприятие идей, нечеткость формулировок задания, выводов;

● географические – неопределенность или условность пространственных границ и временных пределов изучаемых по картам объектов;

● картографические – неточность карт, по которым проводится исследование, их неполнота или устаревание;

● технические – погрешности измерений, несовершенство инструментов и оборудования, алгоритмов и программ, незащищенность баз данных

По точности получаемых результатов все исследования по картам делят на три группы.

Точные исследования – измерения и вычисления выполняют с максимально возможной точностью. При этом стараются учесть и исключить все ошибки, проводят неоднократные измерения и независимые вычисления. При точных исследованиях погрешности измерения длин и площадей по картам не должны превышать 1%, а углов – 1°.

Исследования средней точности, когда по условиям работы принимается, что погрешность результата не должна превышать определенного допустимого предела. Погрешности определения длин и площадей при измерениях средней точности доходят до 3 – 5%, а углов – до 3°. Часто такой уровень точности оказывается вполне приемлемым в географических исследованиях.

Приближенные исследования, выполняемые с невысокой точностью, обычно нужны для предварительных оценок и прикидок. Ошибки измерения длин и площадей при этом могут составлять 6–10%, а углов – до 8°. Приближенные исследования позволяют правильно спланировать дальнейшие более точные исследования.

[*] Вопрос или тема для самостоятельного изучения.

Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 404; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!