Задачи и сущность проектирования карт.

Проектирование карты – это разработка проекта вновь создаваемой карты или модернизация существующей карты. Цель проектирования заключается в разработке документов и приложений к ним, необходимых для организации и выполнения всех работ по созданию (модернизации) новых карт и обеспечения на их основа целенаправленного редактирования, составления и подготовки их к изданию.

Задачи проектирования:

-подготовка технического задания (технических требований к карте, а для крупных комплексных произведений – общей программы;

-разработка математической основы карты; разработка содержания карты, условных знаков, изобразительных средств;

-создание экспериментальных образцов и авторских макетов; разработка наиболее рациональной и экономической технологии работ;

-разработка организационных мероприятий для успешного осуществления работ по созданию карты;

-составление технико-экономического обоснования проекта. Основным результатом проектирования является программа карты.

В результате проектирования разрабатываются оптимальные параметры проектируемой карты и создается основа для выполнения конкретных редакционных работ.

Типы географических карт.

Аналитические карты

Аналитические карты отображают одно явление или какую-либо характеристику (одно свойство) явления. При этом данное явление показывается в своей системе показателей, отвлеченно от других явлений, вне связи с ними. Примером может служить карта углов наклона рельефа, где представлен только один морфометрический показатель — крутизна склонов. Таким образом, аналитическая карта не ставит задачу дать целостное представления об объекте, она как бы вычленяет один из его аспектов и только этому посвящена.

Комплексные карты

Комплексные карты совмещают изображение нескольких элементов близкой тематики, набор характеристик (показателей) одного явления. Например, на одной карте можно дать изобары и векторы преобладающих ветров, имея в виду, что ветры непосредственно связаны с полем атмосферного давления. На карте сельского хозяйства можно одновременно показать распаханность территории и урожайность пшеницы, на гидрологической карте — внутригодовое распределение стока в речном бассейне, водоносность рек и потенциальные энергоресурсы. Каждая характеристика дается в своей системе показателей, но показ на одной карте двух, трех и более тем позволяет читателю рассматривать их в комплексе, визуально сопоставлять между собой, устанавливать закономерности размещения одного показателя относительно другого. В этом — главное достоинство комплексных карт.

Синтетические карты

 

Синтетические карты дают целостное изображение объекта или явления в единых интегральных показателях. Эти карты не содержат характеристик отдельных компонентов объекта, но зато дают о нем цельное представление. Например, синтетическая геоморфологическая карта отражает типы рельефа, но «умалчивает» о крутизне и экспозиции склонов, о степени расчленения. Точно так же карта типов климата характеризует его в целом, но было бы бесполезно искать на ней конкретные сведения о температурах, осадках, скоростях ветра и т.п. Чаще всего синтетические карты отражают типологическое районирование территории по комплексу показателей. Таковы карты ландшафтные, инженерно-геологического, сельскохозяйственного районирования

Прогнозные карты отражают неизвестные, несуществующие в настоящее время или недоступные для непосредственного изучения явления и процессы. Прогнозные карты могут отражать:

-прогнозы во времени (синоптическая ситуация на завтрашний день, состояние окружающей среды через пять лет и т.п.);

-прогнозы в пространстве (прогноз нефтегазоносной территории, прогноз строения недр Луны и др.).

Таким образом, содержание прогнозных карт не ограничивается предсказанием будущего, на них можно показать и существующее в настоящее время, но еще неизвестное или не изученное явление, например залежи нефти и газа, которые, вероятно, существуют, но еще не открыты.

21 вопросКартографическая топонимика — изучает географические названия, их смысловое значение с точки зрения правильной передачи на картах. В задачи этой дисциплины входит нормализация и стандартизация названий и терминов, наносимых на карты.Виды картографирования

• по объекту — астрономическое, планетное и земное, а внутри земного — картографирование суши и океанов;
• по методу — наземное, аэрокосмическое и подводное;
• по масштабу — крупно-, средне- и мелкомасштабное;
• по уровню обобщения — аналитическое, комплексное и синтетическое;
• по степени автоматизации — ручное, автоматизированное (интерактивное) и автоматическое (компьютерное);
• по оперативности — базовое и оперативное.

· 42. Основные способы картографического изображения (значков, псевдоизолиний, изолиний, линейных знаков, качественного количественного фона, точечный, ареалов, знаков движения, локализованных диаграмм, картодиаграмм, картограмм).

· Значки.
При анализе и разработке картографических знаков удобно классифицировать их по способам картографического изображения, учитывающих характер размещения и сущность картографируемых явлений.
Локализованные значки как особый способ картографического изображения используются для указания местоположения объектов, не выражающихся в масштабе карты или занимающих площадь меньшую, чем картографический знак, и вообще для передачи явлений, локализованных в конкретных пунктах. Например, на топографических картах значками показывают местные предметы: указатели дорог, радиомачты, отдельно стоящие деревья, имеющие значение ориентиров, и т. п. На тематических и общегеографических картах мелкого масштаба значки помимо указания местоположения вида объектов часто выполняют и другие функции: характеризуют величину, значение объекта, его изменения во времени и т. д. Например, значок населенного пункта может указывать тип поселения (город, поселок городского типа, сельское поселение), численность населения, административное значение. Значки удобно применять также для изображения промышленных и сельскохозяйственных предприятий, месторождений полезных ископаемых и т. п.

· По своей форме значки могут быть абстрактными, буквенными и наглядными. Среди абстрактных значков наиболее употребительны геометрические фигуры: круги, квадраты, треугольники, прямоугольники, ромбы и т. п. Они просты для выполнения, хорошо опознаются по легенде, занимают относительно мало места, точно указывают местоположение объекта, легко сравнимы по величине. Количество элементарных фигур невелико, но число обозначений можно увеличить, используя для значков разные цвета и видоизменяя их внутренний рисунок
Буквенные значки - это одна или две начальные буквы, названия изображаемого явления, например Р и Fe - для месторождении фосфора и железа. Применение буквенных значков сравнительно ограниченно, так как они пестрят карту, не указывают точного местоположения объектов, плохо сопоставимы по величине, особенно для букв различной ширины и плотности рисунка (например, в случае букв / и W). Буквенные значки обычно используются, когда требуется отчетливо выделить какую-либо категорию объектов (например, месторождения полезных ископаемых) среди других (например, промышленных пунктов) изображаемых геометрическими значками. Сравнение буквенных значков по величине и их локализация облегчаются, если буквы вписаны в какую-либо геометрическую фигуру, например квадратик; в этом случае сочетаются достоинства значков обоих типов.

· Наглядные значки напоминают по рисунку изображаемые объекты. Среди них различают символические, форма которых вызывает какие-либо ассоциации с изображаемыми объектами (например, маска для обозначения театра на плане города), и натуралистические (например, рисунок трактора для указания тракторных заводов).

· Такие значки менее удобны для сравнения и локализации объектов. Однако они встречаются на массовых картах-плакатах, где они должны бросаться в глаза, быть доходчивыми и восприниматься с большого расстояния.

· Передача количественных соотношений посредством размера значков может осуществляться на разных основаниях. Нередко принимают площадь значков строго пропорциональной количественной характеристике (величине) соответствующих объектов (например, числу рабочих при картографировании промышленных предприятий). Тогда линейный размер значка пропорционален квадратному корню из числа, характеризующего величину объекта.

· Шкалы таких значков можно строить различно. При равноделенном основании горизонтальной шкалы величин откладывают по вертикалям линейные размеры значков, пропорциональные корню квадратному из соответствующих величин, соединяют их плавной кривой и вписывают значки. Другой вариант той же шкалы показан на рис.. Соизмеримость значков (или, как говорят, «масштабность» значков), точно пропорциональная величине объектов, называется абсолютной. Она наглядна, но неудобна, когда крайние величины картографируемых объектов сильно различаются между собой (например, население в больших, средних и малых городах). В этом случае приходится либо принять для крупных объектов чрезмерно большие значки, либо для малых брать совсем микроскопические.

· И то и другое нежелательно. Поэтому при значительных различиях между крайними величинами картографируемых объектов либо прибегают к рисункам объемных фигур в виде изображенных в перспективе геометрических тел (например, в виде шаров, диаметр которых пропорционален кубическому корню из показателя величины объекта), либо используют условную соизмеримость в порядке убывающей прогрессии или произвольную, отражающую лишь общую тенденцию в изменении величин. Однако объемные фигуры употребляются редко. Как показывает опыт, даже в отношении площадных знаков их зрительное сопоставление обычно приводит к преуменьшению (недооценке) действительной величины крупных знаков. При объемных знаках глазомерная недооценка крупных величин проявлятся еще сильнее.

· Как при абсолютной, так и при условной соизмеримости значков их шкала может быть непрерывной либо ступенчатой, т. е. разбитой на интервалы. При непрерывной шкале размер знаков изменяется непрерывно вслед за изменением величины объекта. При ступенчатой шкале размер значков, постоянный в пределах каждого интервала и определяемый по среднему значению интервала, возрастает скачком при переходе к следующей ступени. Ступенчатые шкалы предпочтительны при изображении и группировке объектов по разрядам (классам) величин.

· Рассмотрим некоторые принципы построения ступенчатых шкал. Удобство запоминания и пользования шкалой, а также легкость распознавания значков выдвигают два условия, общие для любых шкал: во-первых, разграничение ступеней круглыми числами; во-вторых, сокращение числа ступеней до 5-7, максимум до 10-12. Осуществление этих требований не предопределяет величины интервалов. Последние устанавливают, руководствуясь особенностями картографируемого явления и назначением карты.

· Простейший прием - выбор равных интервалов, т. е. построение шкалы по принципу арифметической прогрессии: а, а+б, а+б+ б, а+б+б+ б и т. д., - пригоден для характеристики однокачественных величин, изменяющихся в относительно ограниченных пределах. Когда же эти пределы широки и для характеристики малых величин существенны сравнительно небольшие изменения, мало влияющие на крупные величины, тогда предпочтительна шкала с кратными интервалами, которая строится по принципу геометрической прогрессии: a, ak, ak2, ak3 и т. д. Числовая интерпретация такой шкалы, например менее 100; от 100 до 1 000; от 1 000 до 10 000; от 10 000 до 100 000; от 100 000 до 1000 000; свыше 1000 000, показывает, что она дифференцирует и малые и крупные величины (например, населенные пункты по их людности) при ограниченном числе ступеней.

· При разработке шкал учитывают также качественные различия картографируемых явлений (например, для населенных пунктов подразделение на городские и сельские) и их особенности на конкретной территории (например, крайние значения величин, распределение объектов по намеченным ступеням шкалы и т. п.). Этот вопрос рассматривается в общей форме в.

· Ступенчатая шкала не так определенна, как непрерывная, но легче воспринимается и позволяет при работе над картой обойтись без циркуля и линейки и без арифметических подсчетов. Принадлежность значка к той или иной ступени может быть установлена на глаз.

· Основание шкалы значков (т. е. число единиц или другая величина, соответствующая 1 мм2 площади значка) выбирается так, чтобы обеспечить читаемость малых и вместе с тем не перегрузить карту изображениями крупных знаков. Иллюстрацией служит, показывающий в трех различных шкалах людность городов Крыма где, очевидно преимущество второго варианта.

· Значки как внемасштабных изображения (размер которых может передавать непространственные характеристики) не выражают площадь, занимаемую на карте соответствующими объектами, но они позволяют определять на ней положение объектов, которое для правильных геометрических значков обычно совпадает с их центром. В этом случае даже перекрывающие друг друга значки не оставляют сомнений о действительном размещении объектов/

· Положение осложняется, когда в одном и том же пункте оказывается несколько объектов. Если они однородны и соизмеримы, их можно объединить в общий суммарный (структурный) знак, например кружок, секторы которого характеризуют отдельные включенные в общий знак объекты как по виду, так и по величине. Так, предприятия разных отраслей промышленности, сосредоточенные в каком-либо населенном пункте, можно передать общим кружком промышленного пункта и разделить его по имеющимся отраслям промышленности на секторы, величина которых отражает соотношение отраслей, исчисляемое, скажем, по стоимости валовой продукции (рис. 3.7, г). Некоторые виды суммарных значков показаны на рис. 3.13 - фигурки в виде десятиугольников или «стопроцентных квадратов» облегчают подсчет соотношений.

· Если трудно объединить объекты вследствие разнородности показателей, то значки отдельных объектов размещают возле пунсонов соответствующих пунктов

· Способ значков позволяет показывать динамику явлений, например рост объектов за определенный промежуток времени посредством «нарастающих значков», т. е. при помощи двух или нескольких систем наложенных друг на друга значков, характеризующих величину объектов для указанных дат; темп роста - окраской значков и т. п.

· Заметим, что на картах значки лучше всего различаются по цвету, затем по размеру и, наконец, по форме.

· Линейные знаки
Линейные знаки применяются, во-первых, для передачи линий в их геометрическом понимании, например для водораздельных линий, политических и административных границ, телеграфных кабелей и т. п., во-вторых, для объектов линейного протяжения, не выражающихся по своей ширине в масштабе карты, например для рек, дорог и т. п.. Некоторые линии могут рассматриваться как зональные границы (или граничные полосы), например береговая линия как разграничение суши и водного пространства. Иногда линейные знаки подчеркивают основные направления объектов, вырисовывающихся на карте по своей площади; в качестве примера укажем скелетные линии рельфа: оси хребтов, гребней и т. п.

· Многие линейные объекты (природные и искусственные) имеют своеобразные пространственные очертания, четко проявляющиеся в форме линейных знаков на карте. Например, извилистость речной сети прекрасно контрастирует с геометрически правильным рисунком мелиоративных систем, прямолинейность автострад - с плавными изгибами железных дорог.

· Но основные средства для передачи качественных и количественных особенностей линейных объектов (и их изменений во времени) заключены в рисунке, цвете и ширине знаков. Для выделения главных объектов увеличивают ширину знаков или (и) их цветовую насыщенность.

· При значительной ширине линейных знаков встает вопрос о действительном местоположении соответствующих объектов. Задача может решаться различно. На топографических картах знаки обычно располагают так, чтобы их ось совпадала с действительным положением объектов, например дорог. На тематических картах используют и другой прием, располагая цветную или штриховую ленту знака сбоку (рис. 3.15, д), вдоль линии, обозначающей положение объекта, или даже вынося ее в сторону, например в виде графика (см. Морской атлас, т. 2, л. 33).

· Перемещение линейных объектов, например изменение положения линий фронта, легко передается сочетанием линейных знаков отнесенных к разным моментам времени

· Изолинии, псевдоизолинии.

· Изолиниями (от греческого «изос» - равный, одинаковый) называют линии на карте, проходящие по точкам с одинаковыми значениями каких-либо количественных показателей. Характерный пример изолиний - горизонтали или изогипсы, т. е. линии, соединяющие на земной поверхности точки одинаковой высоты, - основной способ-изображения рельефа на топографических картах.

· Первоначально изолинии были предложены и по-прежнему широко используются для характеристики величины (или интенсивности) непрерывных и постепенно изменяющихся в пространстве явлений, таких, как высоты земной поверхности, магнитное склонение, температура воздуха, количество осадков и т. п. В зависимости от вида явлений многие изолинии носят особые названия. Так, линии, соединяющие точки с одинаковым магнитным склонением, называют изогонами (от греческого «гония» - угол), с одинаковым количеством осадков - изогиетами (от греческого «гиетос» - дождь) и т. п. Изолинии можно использовать также для передачи соотношений или процентов, исчисляемых по точкам, например соотношения числа бездождных и дождливых дней, процента осадков, выпадающих в виде снега, и т. д.

· Такие системы изолиний отображают поверхности реальные (например, рельеф местности) или абстрактные (например, поверхность годового слоя осадков). Это обстоятельство важно для понимания процесса построения изолиний.

· Схема этого процесса такова. Сначала на карте отмечают точки, на которых были определены тем или другим способом величины показываемого явления. Эти точки обычно находятся на земной поверхности, но могут определяться и на других поверхностях, например для температуры на высоте 50 км. Далее соединяют соседние точки прямыми линиями и, предполагая явление изменяющимся равномерно, интерполяцией находят промежуточные точки, в которых явление должно выражаться в некоторых, наперед названных круглых или целых числах. Наконец, через равнозначные точки проводят плавные-кривые - изолиний.

· Однако равномерные изменения принадлежат скорее к исключениям, чем к правилу. Даже при интерполировании горизонталей между двумя соседними высотными отметками, принадлежащими одному скату, приходится считаться с различиями в крутизне скатов. Интерполирование же отметок на противоположных склонах долин (или хребта) оказывается грубой ошибкой. Равным образом недопустимо интерполировать изотермы между пунктами, отделенными горным поднятием. Для правильного построения изолиний, особенно на картах мелкого масштаба, необходимо учитывать особенности картографируемого явления, представлять общие закономерности его размещения и в ряде случаев учитывать связи с другими явлениями, например связи рельефа с гидрографической сетью при нанесении горизонталей, температуры воздуха с рельефом при построении изотерм и т. п. Подобную интерполяцию иногда называют географической. Местные особенности явления определяют своеобразие рисунка изолиний.

· При использовании изолиний характеристика явлений достигается не отдельно взятыми изолиниями, а их совокупностью, системой. Это определяет важность целесообразного выбора интервала между изолиниями и требует их согласования и совместного обобщения.

· Интервал между изолиниями желательно сохранять постоянным. Тогда частота изолиний позволяет зрительно судить о направлении быстрейшего горизонтального изменения показателя - горизонтальном градиенте. Величина интервала зависит в первую очередь от пределов, в которых колеблются значения явления. Чем шире пределы (в примере с горизонталями - чем значительнее колебания высот рельефа), тем больше интервал, и наоборот. К другим факторам, влияющим на величину интервала, относятся: масштаб карты (чем крупнее масштаб, тем, вообще говоря, мельче интервал), ее назначение и детальность исходных данных. Но постоянство интервалов может оказаться невыгодным при мелких масштабах, когда один лист карты покрывает обширную территорию с большими различиями в характере изменений картографируемого явления. Например, сечение, оптимальное для передачи рельефа низменности, может дать перегруженное, трудно читаемое изображение горной страны, и, напротив, сечение, рассчитанное для горного рельефа, обычно приводит к обедненному изображению низменностей. Выход находят в увеличении сечений с высотой - постепенном или по зонам (рис. 3.16). Система изолиний с переменным интервалом называется шкалой изолиний. При использовании переменного интервала важно сохранить в шкале те изолинии, которые определяют качественные различия в размещении картографируемого явления. В качестве примера можно указать на карте рельефа 200-метровую горизонталь, ограничивающую низменности, на карте осадков - изолинии, разделяющие зоны избыточного, оптимального и недостаточного увлажнения, и т. п.

· Оформление изолиний аналогично оформлению горизонталей. В разрывах и на концах изолиний подписывают соответствующие числовые значения. При многоцветном издании промежутки между изолиниями обыкновенно окрашивают различными цветами, изменяют их светлоту и насыщенность или применяют штриховку различного вида и силы, что делает карты более наглядными.

· При послойной окраске горизонталей нулевая горизонталь отделяет различные цвета: голубой для вод и зеленый для низменностей (см. рис. 6.1). Такой же прием резкого различия цветов на изолинии, определяющей критическое значение явления, обычен и для других изолиний (например, смена цветов на нулевой изотерме - границе по ложительных и отрицательных температур). Вместе с тем общая по следовательность цветов и их интенсивность должны показывать направление и последовательность перехода от низших значений величины к высшим и наоборот. Отметим также возможность применение послойной окраски без изолиний (со снятыми изолиниями).

· Очень важно, что наряду со статической количественной характеристикой пространственной дифференциации континуальных явлений изолинии широко и успешно применяются для отображения временных изменений и динамики таких явлений.

· Ими показывают: изменения величины явлений с течением времени, например посредством изопор (от греческого «порейа» - ход) - годичные изменения магнитного склонения; перемещение в пространстве, например время пробега волны цунами, вертикаль-скорость ее поднятия и опускания в мм в год; время наступления (или одновременность) явлений, например посредством изохрон (от греческого «хронос» - время) - даты перехода средней суточной температуры через 0, +5, +10° в периоды подъема и падения температуры, даты сева и созревания различных сельскохозяйственных культур, сроки сезонных (фенологических) явлений мира растений и животных; длительность явлений, например продолжительность безморозного периода, число дней со снежным покровом и т. п.; повторяемость (или вероятность) явлений, например повторяемость крепкого ветра и штормов в разные месяцы года и т. п. Очевидно, в последнем применении изолинии могут служить для целей прогноза.

· Подобно тому как все высотные отметки, используемые для проведения горизонталей, даются в одной системе мер и приводятся к одному уровню, так и количественные данные, привлекаемые для построения любого вида изолиний, должны быть сопоставимыми и однородными. Если явление (например, температура) изменяется не только в пространстве, но и во времени, то его величина в различных пунктах измеряется в некоторый общий момент времени (например, температура в 13 ч 1 января 1990 г.) или определяется как средняя для некоторого промежутка времени (например, средняя годовая температура) и т. п.

· Существо изолиний может изменяться в зависимости от исходных данных и характера их обработки. Например, изотермы для определенного момента на поверхности земли показывают реальное распределение температур, т. е. передают конкретные факты. Напротив, изотермы на суше, приведенные к уровню моря или среднегодовые изотермы, представляют научную абстракцию.

· Изолинии чрезвычайно просты, наглядны и почти не требуют пояснений к легенде.

· Они хорошо сопрягаются с рядом других способов картографического изображения, но заметно теряют читаемость при совмещении на одной карте двух или более систем изолиний. Они удобны для построения на автоматических приборах. Принцип изолиний теперь часто применяют для картографирования дискретных явлений, лишенных непрерывности и постепенности изменений, с целью наглядного воспроизведения их плотности (например, населения) или интенсивности (например, процента земель под пашней). В этом случае используются показатели (например, средней плотности населения), относящиеся не к определенным точкам, а к площадям клеток какого-либо территориального деления (например, административного) или регулярной геометрической сетки (например, квадратной или гексагональной), либо другим целесообразно выбранным территориальным ячейкам постоянного размера. Для построения изолиний величины показателя относят к геометрическим центрам клеток либо к точкам, выбираемым с учетом особенностей размещения явления в пределах каждой площади (в «центрах тяжести»). На воспроизведена построенная таким образом карта плотности населения Алтайского края. Для таких явлений теряет силу предположение о постепенном изменении показателя; лежащее в основе построения изолиний. Так, если между вершиной и подошвой холма с высотами в 500 и 25 м обязательно наличие точек склона с высотами 400, 300 м и т. д., то переход от плотности населения в пределах городской черты, равной 500 человек на 1 км2, к плотности смежного сельского района в 25 человек на 1 км2 может совершаться скачком, например через лесопарковую, малозаселенную зону. Поэтому отнесение плотности городского населения к центру города, а сельского - к центру сельского района и построение между этими точками изолиний плотности в 400, 300 и т. д. человек на 1 км2 оказывается произвольным. Но применение изолиний «не по назначению», в разрез с их континуальной природой, удобно и в том отношении, что облегчает зрительное сопоставление взаимосвязанных рассеянных явлений между собой и с непрерывными явлениями.

· В зарубежной картографии различают, по существу, и терминологически изолинии, построенные для непрерывных и дискретных явлений, называя первые изоритмами (от греческого «аритмос» - число) или изометрическими линиями, вторые изоплетами (от греческого «плетос» - величина). Последние точнее называть псевдоизолиниями. При разреженной сетке территориального деления они приводят к чрезмерному обобщению или даже к искажению действительности. Иногда псевдоизолинии сравнивают с «линиями форм» - приближенными горизонталями, которые не связаны с определенными высотами и дают лишь общее представление о рельефе земной поверхности. Это сравнение лишено основания. Рисунок псевдоизолиний может изменяться неузнаваемо при смене ранга территориальных единиц, по которым определяются показатели (например, при переходе от района к области при исчислении плотности населения). Псевдоизолинии можно рассматривать как обобщение картограмм.

· Качественный фон

· Способ качественного фона применяют: а) для подразделения территории на группы однородных в качественном отношении участков, выделяемых по тем или иным природным, экономическим или политико-административным признакам, и б) для индивидуального районирования территории - ее дифференциации на целостные, повторяющие районы, например физико-географические, часто описываемые в легенде под собственными названиями (Байкальская озерная котловина, Витимское таежное плоскогорье и т. п.). Способ используется для характеристики явлений, сплошных на земной поверхности (например, ландшафтов), занимающих на ней значительные площади (например, для лесов) или имеющих массовое распространение (например, для населения).

·

· Основной путь выделения групп однородных участков - дифференциация территории по типам местности в соответствии с принятой классификацией, например геоботанической, ландшафтной, сельскохозяйственной и т. п. В этом случае выбирают классификацию, используемую в соответствующей науке (генетическую, морфологическую, хронологическую и т. д.), или такую классификацию разрабатывают; далее в соответствии с ней ограничивают на карте однородные участки, после чего однотипные выделы окрашивают в присвоенный данному типу цвет или покрывают установленной штриховкой. Такие карты называют типологическими. Вообще говоря, в них можно заменять раскраску или штриховку выделов индексами или надписями, но этот прием лишен наглядности.

· Наиболее определенны классификации, построенные на основе одного конкретного качественного признака, например характеристика населения по национальной принадлежности. Вполне конкретны также классификации, использующие ряд признаков последовательно на разных ступенях классификации. Например, на геологических картах, показывающих геологическое строение местности, горные породы сначала расчленяют на осадочные и магматические, а затем осадочные подразделяют по возрасту, а магматические - по петрографическому составу. Значительно сложнее интегральные синтетические классификации, учитывающие сочетания нескольких признаков, например при сельскохозяйственном районировании территории.

· В зависимости от выбора и полноты признаков и от способа их соединения для одного и того же явления могут быть предложены различные классификации, и, следовательно, явление может найти на карте различное отражение. Например, для классификации рельефа на геоморфологических картах можно использовать различные признаки (генезис, возраст, морфологию рельефа и др.), каждый особо или в их сочетаниях. Поэтому разработка классификации представляет серьезную и ответственную научную задачу. На картах природы обычно применяют естественные систематические классификации. Для многих сюжетов (тем) чтение карты, выполненной по способу качественного фона, возможно только при знакомстве с принятой классификацией и требует особенно внимательного изучения легенды.

· Линейные знаки границ участков, выделяемых по способу качественного фона, можно рассматривать как элемент этого способа, их наносят либо в процессе полевых съемок (геологических, почвенных, геоботанических и т. д.), т. е. в результате наблюдений и измерений в натуре, а также по аэрокосмоснимкам, либо на основании различных картографических и литературных источников, Эта задача не представляет принципиальных трудностей, когда границы закреплены на местности (например, границы политико-административного деления) или прослежены в натуре (например, границы горных пород различного возраста).

· Дело осложняется, когда смена одного типа другим происходит постепенно через переходную зону, с чем, например, можно встретиться при картографировании размещения народов. Указание линейных границ может скрыть постепенность смены этнического состава населения. Выход находят в использовании для переходной зоны чересполосной (рис. 3.19) или "шашечной" окраски; варьируя ширину полос или размеры шашек, можно передавать различные соотношения в зонах перекрытия.

· При подборе цветов стремятся к тому, чтобы типам картографируемого явления, сходным в качественном отношении, присваивать близкие цвета. Для некоторых карт, выполняемых по способу качественного фона, например для геологических, разработана стандартная шкала расцветки.

· Широкое использование красок приводит к тому, что способ качественного фона иногда называют способом «цветного фона», хотя этот термин неудачен, так как фоновая окраска употребляется и в других способах (например, может сопровождать изолинии). В способе качественного фона цветные фоны нередко заменяются одноцветными штриховками (системами штрихов), отличающимися друг от друга рисунком и степенью затемнения фона карты или различного вида штриховыми значками.

· Две цветные системы качественного фона не могут перекрывать друг друга. Но можно совмещать фоновую расцветку со штриховками и соединять, таким образом, на одной карте две и даже три системы качественного фона. Например, на почвенных картах нередко фоновая расцветка указывает генетические подразделения почв, а штриховка - их механические свойства.

· Способ качественного фона легко сочетается с другими способами изображения.
Количественный фон.

· Способ количественного фона применяют для подразделения (дифференциации) территории по определенному количественному показателю, например модулю стока, густоте и глубине расчленения рельефа, или комплексу показателей, например, характеризующих уровень экономического развития территорий. При этом способе обычно используют один из двух путей картографирования: 1) предварительное деление (районирование) территории по надлежаще выбранному основанию (например, по бассейнам рек, зонам деятельности школ, больниц и т. п.), определение для каждого территориального подразделения значения картографируемого показателя (например, модуля стока, степени обеспечения населения школьной или больничной сетью и т. д.) или комплекса показателей и, наконец, отнесение подразделений к соответствующим ступеням шкалы (или классам комплекса количественных характеристик); 2) определение значений количественного показателя (например, крутизны склонов) по всей площади карты и далее проведение границ участков, относящихся к различным ступеням шкалы - крутизны скатов (рис. 3.20), густоты расчленения рельефа и т. д. Оформление сходно с принятым для способа качественного фона, но насыщенность расцветки или сила штриховки ступеней шкалы отражает рост показателей. Возможны и другие приемы оформления, например передача количественных показателей диаграммными знаками, размещаемыми в пределах соответствующих участков.

· Для этого способа важен рациональный выбор шкалы. При комплексе показателей синтетические характеристики, получаемые на ЭВМ. математико-статистическими расчетами, обычно имеют смысл сравнительных оценок и служат для соответствующей группировки территориальных подразделений (стран, районов и т. п.).

· Возможно сочетание способов качественного и количественного фона, например подразделение территории на карте народов по национальному составу населения с дополнительной характеристикой его плотности в пределах выделенных участков.

· Способ локализованных диаграмм

· Локализованные диаграммы, приуроченные к определенным точкам, широко используются для дискретной характеристики сезонных и других периодических явлений сплошного и линейного распространения - их хода, величины, продолжительности, повторяемости и др. Обычные сюжеты; годовой ход температуры, количество осадков по месяцам, динамика снегового покрова, распределение годового стока рек, направление и сила ветров и т. п. Точки для построения диаграмм выбираются в пунктах, наилучшим образом отражающих особенности прилегающих пространств (или участков линейного объекта).

· Диаграммы, регистрирующие изменения во времени некоторого количественного показателя, часто строятся в декартовой или полярной системах координат в виде кривой распределения или столбчатой диаграммы. Очевидно, в одной диаграмме можно совмещать и сопоставлять несколько показателей.

· В виде «роз», т. е. в виде графиков распределения повторяемости (вероятности) направлений и величин явлений, локализованные диаграммы применяются для таких тем, как повторяемость и сила ветров разного направления, повторяемость ветрового волнения и зыби, повторяемость и скорость морских течений и т. п. Оформление роз весьма разнообразно.

· Иногда диаграммы обобщают наблюдения на определенных площадях, например в пределах градусных клеток (трапеций) заранее установленной величины (например, десятиградусных), и локализуются в их центрах. В этом случае диаграммы воспроизводят как бы осредненные характеристики, сопоставление которых в смежных клетках позволяет судить о пространственном изменении явлений сплошного распространения (Многочисленные иллюстрации применения способа локализованных диаграмм можно найти в советских Морском атласе и Атласе океанов.). Подобного рода графики используются также для выяснения и обобщенной характеристики повторяемости направлений непериодических явлений, например преобладающих направлений тектонических разломов в пределах определенного региона.

· Отметим принципиальное отличие локализованных диаграмм, предназначенных для явлений сплошного или линейного распространения, от способа значков, применяемого для явлений, локализованных в пунктах.

· Точечный способ

· Точечный способ используется для картографирования массовых рассредоточенных явлений, таких, как население, особенно сельское, посевные площади, животноводство и т. п. Обозначают определенное количество объектов (единиц) картографируемого явления посредством точки (вернее, небольшого кружка), располагаемой на карте там, где соответствующее явление фактически размещено. В результате на карту наносят (Некоторое количество точек равной величины и одинакового значения, группировка (густота) которых дает наглядную картину размещения явления - мест концентрации и рассеяния, а число позволяет определить его размеры (количество объектов). Способ наиболее эффектен для явлений контрастного размещения.

· Способ ареалов

· Ареалом (от латинского «area» - площадь, пространство) называют область распространения какого-либо явления, например вида растений, животных, пахотных земель и т. п. По характеру размещения явление в пределах своего ареала может быть непрерывным, сплошным (например, оледенение) или рассеянным (например, ареал возделывания хлопчатника).

· Различают ареалы абсолютные и относительные. Абсолютным называют ареал, вне которого данное явление, например некоторый вид животных, не встречается совсем. Относительный ареал более узок - он охватывает территорию, на которой то же явление обладает определенными свойствами, например вид животных (белка, крот) имеет плотность распространения, достаточную для промысловой охоты.

· Для передачи ареалов на картах используются различные приемы: ограничение ареалов сплошной или пунктирной линией определенного рисунка; окрашивание ареала; штриховка ареала; равномерное размещение в пределах ареала штриховых знаков, нередко без указания его границы; указания ареала надписью, раскинутой в его пределах, или отдельным рисунком (например, значок пингвин для обозначения колонии пингвинов).

· Если ареал располагается в пределах картографируемого района только частично, то на карте он может выразиться одной незамкнутой линией. Приемы с четкой границей предпочтительны для точно установленных на местности ареалов, тогда как оформление без обводки удобно для ареалов схематических, лишь приближенно указывающих область распространения явления. Такая приближенность может быть результатом либо незнания действительных границ ареала, либо неопределенности границ в природе. Иногда в соответствии с назначением карты ареалы нарочито схематизируются для получения более простой и выразительной картины. Приближенное указание ареалов нередко встречается на общеэкономических картах, где группы или даже отдельные штриховые знаки показывают места распространения различных сельскохозяйственных культур.

· Такие знаки-ареалы могут напоминать по форме символ значкового способа (см. § 3.2), хотя они к нему и не принадлежат. Знаки-ареалы обозначают площади, тогда как значки передают объекты, локализованные в "точках".

· Многообразие приемов оформления ареалов (например, окрашивание ареалов, ограничение их линиями различного рисунка и цвета, применение ареальных значков и др.) позволяет сочетать на одной и той же карте ряд ареалов, даже если они перекрывают друг друга.

· В качестве главного способа картографического изображения ареалы используются преимущественно на зоогеографических картах, показывающих области распространения различных видов животных. Чаще они применяются в качестве вспомогательного, дополнительного способа. Например, на карте четвертичных отложений, исполненной качественным фоном, наносят ареалы различных оледенений, на карте магнитного склонения выделяют районы магнитных аномалий, на карте морских портов отмечают границы районов, к ним тяготеющих, и т. п. Столь же обычно соединение ареалов с внемасштабными знаками и точечным способом.

· Некоторые ареалы можно рассматривать как частный случай способов качественного фона или изолиний. В первом случае ареал дает выборочную характеристику территории по качественному признаку как бы в результате использования одного из подразделений классификации, разработанной для качественного фона (выделение на карте области расселения какой-либо одной народности). Во втором случае ареал совпадает с изолинией, которая может быть единственной; например, ареал области, где не бывает средних суточных температур ниже 0°, ограничивается нулевой изотермой.

· Иное положение занимают ареалы по отношению к внемасштабным знакам, для которых ареал является обобщением, когда он ограничивает и заменяет собой группу внемасштабных знаков, сосредоточенных на некоторой территории Ареалы нередко сопровождаются количественными показателями, выражающими либо суммарную величину явления внутри каждого ареала, иногда в динамике, либо среднюю интенсивность явления в нем.

· Знаки направления движения
Знаки движения служат для показа различных пространственных перемещений, относящихся и к природным, и к социально-экономическим явлениям (морские течения, перелеты птиц, маршруты путешествий, миграции населения, перевозки грузов и др.). Очень часто их используют для наглядной передачи планов и хода военных операций. Другая область применения способа - это отображение различных связей - транспортных, экономических, торговых, финансовых, политических, культурных и т. д. Знаки движений применимы для явлений, любых по характеру размещения: для точечных (например, движение корабля); линейных (перемещение фронтов); площадных (рост лавового поля, конуса выноса), рассеянных (миграция животных); сплошных (перемещение масс воздуха). В соответствии с назначением карты и особенностями картографируемого явления при помощи знаков движения можно показать путь, способ, направление и скорость перемещения, качество, мощность и структуру движущегося явления. Разумеется, не всякое явление нуждается или может получить такую разностороннюю характеристику. Напротив, иногда возникает необходимость во введении дополнительных показателей, например устойчивости морских течений, времени перелета птиц и т. п.

· Основным графическим средством для отображения движения и связей служат векторы, т. е. направленные отрезки (стрелки), которые могут различаться по ориентировке (показывающей направление перемещения или связи), форме, величине, цвету, светлоте, внутренней структуре. Причем для дифференциации по величине легко использовать два показателя: ширину и длину вектора; иногда применяют различное оперение стрелок. Качественные различия обычно указывают цветом, например используют красные стрелки для теплых морских течений, синие - для холодных.

· Другое распространенное графическое средство - ленты (полосы), различная ширина которых выражает мощность потоков пассажиров, грузов и т. п.. Соизмеримость лент (аналогично способу значков) может быть абсолютной или условной, непрерывной или ступенчатой. Но если при абсолютной шкале линейный размер значка пропорционален корню квадратному из величины объекта, то ширина ленты пропорциональна мощности потока. Поэтому во избежание чрезмерной нагрузки карты лентами приходится уменьшать основание шкалы, что затрудняет зрительное сопоставление ширины ленты со шкалой, а при ступенчатой шкале вынуждает сокращать число интервалов. Дифференциацию по ступеням облегчает замена лент системой параллельных линий, число которых указывает ступень шкалы. Наиболее экономны скользящие векторы, размещаемые вдоль трассы потоков, но они менее наглядны, чем ленты.

· Картодиаграммой называют способ изображения распределения какого-либо явления посредством диаграмм, размещаемых на карте внутри единиц территориального деления (чаще всего административного) и выражающих суммарную величину явления в пределах каждой территориальной единицы. Картодиаграммы используют, например, для наглядного сравнения: валовой продукции промышленности в ее натуральном или ценностном выражении, размера площадей - лесопокрытых, пахотных и т. д.

· Картодиаграммы имеют широкое применение, так как многие статистические материалы обрабатываются и публикуются не по отдельным населенным пунктам или объектам, а суммарно, применительно к административному делению страны (пообластному, порайонному и т. п.) или по иным территориальным единицам. Такими единицами могут быть, например, на картодиаграмме запасов леса - лесные хозяйства, для рыбной промышленности - бассейны отдельных морей, озер или рек и т. п. артодиаграммы (и картограммы) как бы пространственно локализуют статистические данные, но они не показывают, как размещаются явления внутри отдельных территориальных единиц, и потому несовершенны с географической точки зрения. Однако легкость и быстрота автоматизированного построения картодиаграмм (и картограмм) дали новый стимул к их применению при картографическом обеспечении планирования и управления.

· В картографии наиболее употребительны: линейные диаграммы - столбики, полоски и т. п., длина которых пропорциональна сравниваемым величинам; площадные диаграммы - квадраты, круги и т. п., площадь которых пропорциональна сравниваемым величинам; объемные диаграммы - кубы, шары и т. п., объем которых пропорционален сравниваемым величинам.

· Картограммой называют способ изображения средней интенсивности какого-либо явления в пределах определенных территориальных единиц, чаще всего административных, не связанных с действительным, географически обоснованным районированием этого явления. Например, посредством картограммы можно показать по областям или районам: среднюю плотность населения, выраженную количеством человек, которое приходится в среднем на 1 км2 площади; среднюю залесенность, выраженную процентом лесной площади по отношению ко всей площади области (или района), и т. п. В отличие от картодиаграмм, для составления которых служат абсолютные величины (например, количество населения по областям), в картограммах используются относительные показатели (например, средняя плотность населения), получаемые в результате деления двух рядов абсолютных величин, исчисленных для одних и тех же территориальных единиц, или же из подсчета процентных соотношений. Картограммы часто привлекаются для иллюстрации изменений во времени с помощью относительных показателей, например в процентах прибыли или убыли населения по отдельным административным единицам.

· 12. Классификация карт по масштабу, охвату территории, тематике, назначению.

· По масштабу карты делят на четыре основные группы:

· ♦     планы — 1:5 ООО и крупнее;

· ♦     крупномасштабные - 1:10 ООО - 1:200 ООО;

· ♦     среднемасштабные — 1:200 000 до 1:1 000 000 включительно;

· ♦     мелкомасштабные — мельче 1:1 000 000.

· По пространственному охвату в качестве наиболее крупного подразделения выделяют карты Солнечной системы и звездного неба, затем — карты планет, в том числе Земли. Далее идут карты крупнейших планетарных структур — для Земли это карты материков и океанов, а после этого возможны разные разветвления классификации:

· ♦     по административно-территориальному делению;

· ♦     по природным районам;

· ♦     по экономическим регионам;

· ♦     по естественно-историческим областям.

· Вот один из вариантов классификации карт по пространственному охвату:

· ♦     Солнечной системы;

· ♦     планеты (Земли);

· ♦     полушарий;

· ♦     материков и океанов

· ♦     стран;

· ♦     республик, областей и других административных единиц;

· ♦     промышленных и сельскохозяйственных районов;

· ♦     отдельных (локальных) территорий (заповедников, туристских, курортных районов и т.п.);

· ♦     населенных пунктов (городов, поселков);

· ♦     городских районов и т. д.

· Карты океанов подразделяют далее на карты морей, заливов, проливов, гаваней.

· Классификация карт по пространственному охвату (по территории) чаще всего используется в картохранилищах и библиотеках.
Классификация карт по содержанию.

· В этой классификации, прежде всего, выделяют три большие группы:

· •общегеографические карты;

· • тематические карты;

· • специальные карты.

· Общегеографические карты. Эти карты отображают совокупность элементов местности, имеют универсальное многоцелевое применение при изучении территории, ориентировании на ней, решении научно-практических задач. На общегеографических картах изображают все объекты, видимые на местности, и всем элементам как бы уделяется равное внимание. Дальнейшая классификация общегеографических карт совпадает с их делением по масштабу:

· топографические - в масштабах 1:100 ООО и крупнее;

· обзорно-топографические - в масштабах 1 : 200 ООО -1:1 ООО ООО;

· обзорные - мельче 1 : 1 ООО ООО.

· Тематические карты. Это наиболее обширная и разнообразная категория карт природных и общественных (социальных и экономических) явлений, их сочетаний и комплексов. Содержание карт определяется той или иной конкретной темой.

· Группа карт природы охватывает карты литосферы, гидросферы, атмосферы, педосферы и биосферы. Они подразделяются на следующие крупные блоки:

· Карты геологические:

· тектонические и неотектонические

· литолого-стратиграфические

· четвертичных отложений

· гидрогеологические

· полезных ископаемых

· сейсмичности и вулканизма

· охраны геологической среды

· структурно-геологического районирования

· Карты геофизические:

· гравитационного поля

· магнитного поля

· сейсмометрические

· электрических полей

· теплового потока

· физических параметров

· Карты рельефа земной поверхности и дна океанов:

· гипсометрические и батиметрические

· морфометрические и морфографические

· геоморфологические (общие и отдельных процессов)

· геоморфологического районирования

· Карты метеорологические и климатические:

· климатообразующих факторов

· термического режима

· условий увлажнения

· барического режима

· ветрового режима

· атмосферных явлений

· атмосферных процессов и погоды

· климатического районирования

· Карты гидрологические (вод суши):

· гидрографические

· водного режима

· снежного покрова

· ледового режима и гидрологических явлений физико-химических характеристик вод загрязнения вод

· гидрологического районирования

· Карты океанологические (вод морей и океанов):

· гидрографические

· физических свойств (гидрофизические)

· динамики водных масс

· гидрохимические

· флоры и фауны морей и океанов

· загрязнения океана

· океанологического районирования

· Карты почвенные:

· генетических типов почв

· физико-механических свойств почв

· почвенно-геохимические

· почвенно-климатические

· почвенно-мелиоративные

· загрязнения почв

· почвенного районирования

· Карты ботанические:

· современного растительного покрова

· восстановленного растительного покрова

· отдельных видов растений и растительных ассоциаций

· фенологические

· продуктивности растений

· нарушенности растительного покрова

· геоботанического районирования

· Карты зоогеографические:

· ареалов отдельных видов животных

· комплексов животных

· зоогеографического районирования

· Карты медико-географические:

· нозоареалов (ареалов болезней)

· распространения болезней и эпидемий

· медико-географического районирования

· оздоровления территорий

· Карты общественных явлений охватывают социосферу и техносферу. Их тематика отличается большим разнообразием: население, экономика и хозяйство, наука, образование и культура, обслуживание и здравоохранение, общественные движения, религия и политика, археология и история развития общества и много другое. Эта группа карт постоянно расширяется за счёт всё новых тем, характеризующих общество со всеми прогрессивными и негативными аспектами его развития. Примерная классификация карт общественных явлений выглядит следующим образом:

· Карты населения:

· размещения населения

· национального состава и этнографические

· половозрастного состава

· религий и верований

· естественного движения населения

· миграций

· трудовых ресурсов социальной структуры

· Карты хозяйства:

· промышленности (в целом и по отраслям)

· сельского хозяйства (по отраслям растениеводства и животноводства)

· агропромышленных комплексов

· лесного хозяйства

· промыслового и рыбного хозяйства

· энергетики

· транспорта и связи

· торговли и финансов

· экономико-географического районирования

· Карты науки и культуры:

· образования

· науки

· культуры

· памятников культуры

· Карты обслуживания населения и здравоохранения: отдельных видов обслуживания здравоохранения физкультуры и спорта отдыха и туризма

· Карты политические и политико-административные:

· геополитические

· административного деления

· политических организаций, партий, движений

· электоральные

· Карты исторические:

· общественно-политических формаций

· археологические

· историко-экономические

· историко-политические

· военно-исторические

· историко-культурные.

· Особую сложность для классификации представляют явления, которые не могут быть целиком отнесены к одной какой-либо сфере, они принадлежат сразу к двум или нескольким сферам. Наиболее очевидна необходимость выделения особой природно-общественной сферы (гиперсферы), характеризующей взаимодействие природы, населения и хозяйства. Можно назвать наиболее яркие примеры карт, относящихся к гиперсфере:

· Карты эколого-географические (геоэкологические):

· факторов воздействия на окружающую среду в целом и на отдельные её компоненты состояния окружающей среды и её компонентов результатов и последствий воздействия на среду условий жизни населения

· защиты среды и обеспечения экологической безопасности

· Карты природно-технические:

· инженерно-геологические

· инженерно-географические

· агроклиматические

· агропроизводственные.

· Удельный вес тематических карт, находящихся на стыке разных сфер неуклонно возрастает. Это сильно затрудняет классификацию.

· Специальные карты. Карты этой группы предназначены для решения определённого круга задач или рассчитаны на определённые круги пользователей. Чаще всего это карты технического назначения.
Классификация карт по назначению выделяет специальные карты, предназначенные для определенного круга потребителей и решения определенных задач, например карты учебные, туристские, навигационные и т. п. Термин «специальные карты» в таком понимании употребляется относительно недавно (с середины 60-х годов). Ранее он использовался одновременно для тематических карт и карт специального назначения, т. е. имел двоякий смысл, что приводило к путанице. Очевидно, специальными могут быть и общегеографические (например, туристские) и тематические карты (например, учебные: климатические, растительности, экономические и др.).

· Карты навигационные:

· аэро- и космо- навигационные

· морские навигационные

· лоцманские

· дорожные, в том числе автодорожные

· Карты кадастровые:

· земельного кадастра

· водного кадастра

· городского кадастра

· лесного кадастра и др.

· Карты технические:

· подземных коммуникаций

· инженерно-строительные

· Карты проектные:

· мелиоративные

· лесоустроительные

· землеустроительные и т.п.

 

· 29. Понятие о картографических проекциях. Классификация проекций по характеру искажений.
Картографическая проекция — математически определенный способ отображения поверхности эллипсоида планеты или шара (глобуса) на плоскость карты.
Проекция устанавливает однозначное соответствие между точками земного эллипсоида и изображениями тех же точек на плоскости. Обычно это соответствие выражают в аналитической форме в двух уравнениях вида-

· x=f{(B, L), y=f2(B, L)

· -называемых уравнениями картографических проекций.
Теория картографических проекций составляет главное содержание математической картографии. В этом разделе разрабатывают методы изыскания новых проекций для разных территорий и разных задач, создают приемы и алгоритмы анализа проекций, оценки распределения и величин искажений. Особый круг задач связан с учетом этих искажений при измерениях по картам, переходом из одной проекции в другую и т. п. Компьютерные технологии позволяют рассчитывать проекции с заданными свойствами.

· Исходная аксиома при изыскании любых картографических проекций состоит в том, что сферическую поверхность земного шара (эллипсоида) нельзя развернуть на плоскости карты без искажений. Неизбежно возникают деформации — сжатия и растяжения, различные по величине и направлению. Именно поэтому на карте возникает непостоянство масштабов длин и площадей.

· Иногда искажения картографических проекций очень заметны, например очертания материков выглядят непривычно вытянутыми или сплющенными, а другие части изображения становятся раздутыми. Искажаются не только размеры, но и формы объектов.
В картографических проекциях могут присутствовать следующие виды искажений:

· искажения длин — вследствие этого масштаб карты непостоянен в разных точках и по разным направлениям, а длины линий и расстояния искажены;

· искажения площадей — масштаб площадей в разных точках карты различен, что является прямым следствием искажений длин и нарушает размеры объектов;

· искажения углов — углы между направлениями на карте искажены относительно тех же углов на местности;

· искажения форм — фигуры на карте деформированы и не подобны фигурам на местности, что прямо связано с искажениями углов.

· Любая бесконечно малая окружность на шаре (эллипсоиде) предстает на карте бесконечно малым эллипсом — его называют эллипсом искажений или индикатрисой Тиссо. Для наглядности вместо бесконечно малого эллипса обычно рассматривают эллипс конечных размеров.

·  а— направление наибольшего растяжения масштаба; 6— направление наибольшего сжатия масштаба; m — масштаб по меридиану; n — масштаб по параллели.

· Если главные оси эллипса ориентированы по меридиану и параллели, то

· а = m и b =n либо а =n и b =m,

· р = mn,

· Значения m, n, а, b и р измеряют в процентах или в долях от главного масштаба. Например, если а = 1,12, то это означает, что частный масштаб по направлению большой оси эллипса искажений составляет 1,12 (или 112%) от главного масштаба. Иногда в качестве показателей искажений используют их отклонения от единицы:m – 1, n – 1,а – 1,b – 1 и р – 1 — эти показатели называют относительными искажениями. Если, например,а – 1 = 0,12, то это значит, что частный масштаб вдоль большой оси эллипса искажений преувеличен относительно главного масштаба на 0,12 (или на 12%). Частный масштаб может оказаться и меньше главного, напримерb= 0,85 (85%), т.е. масштаб преуменьшен на 0,15 (на 15%).

· В ряде проекций существуют линии и точки, где искажения отсутствуют и сохраняется главный масштаб карты — это линии и точки нулевых искажений. Для наиболее употребительных проекций существуют специальные вспомогательные карты, на которых показаны эти линии и точки, а кроме того проведеныизоколы — линии равных искажений длин, площадей, углов или форм. При определении размеров искажений в заданной точке можно воспользоваться картами изокол либо провести несложные измерения, а затем — вычисления по приведенным выше формулам.

·

· По характеру искажений проекции делятся на равноугольные (конформные), равновеликие (эквивалентные), равнопромежуточные и произвольные.

· Равновеликие проекции сохраняют площади без искажений. Такие проекции удобны для измерения площадей объектов. Однако в них особенно значительно нарушены углы и формы, что особенно заметно для больших территорий.

· Равноугольные проекции - оставляют без искажений углы и формы контуров, показанных на карте (ранее такие проекции называли конформными). Элементарная окружность в таких проекциях всегда остаётся окружностью, но размеры её сильно меняются. Такие проекции особенно удобны для определения направлений и прокладки маршрутов по заданному азимуту. Зато карты, составленные в равноугольных проекциях, имеют значительные искажения площадей.

· Равнопромежуточные проекции - произвольные проекции в которых масштаб длин равен главному масштабу карты. Соответственно различают проекции равнопромежуточные по меридианам - в них без искажений остаётся масштаб вдоль меридианов, и равнопромежуточные по параллелям - в них сохраняется масштаб вдоль параллели. В таких проекциях присутствуют искажения площадей и углов, но они как бы уравновешиваются.

· Произвольные проекции - это все остальные виды проекций, в которых в тех или иных произвольных соотношениях искажаются и площади, и углы (формы). При их строении стремятся найти наиболее выгодное для каждого конкретного случая распределение искажений, достигая как бы некоторого компромисса.

·

· 30. Классификация проекций по виду вспомогательной фигуры.

· Вспомогательными плоскостями при переходе от эллипсоида или шара к карте могут быть плоскость, цилиндр, конус, серия конусов и некоторые другие геометрические фигуры.

· Цилиндрические проекции - проектирование с шара (эллипсоида) ведётся на поверхность касательного или секущего цилиндра, а затем его боковая поверхность разворачивается в плоскость. Если ось цилиндра совпадает с осью вращения Земли, а поверхность касается шара по экватору (или сечёт его по параллелям), то проекция называется нормальной (прямой) цилиндрической. Тогда меридианы нормальной сетки предстают в виде равноотстоящих параллельных прямых, а параллели - тоже в виде прямых, перпендикулярных к ним. В таких проекциях меньше всего искажений в тропических и приэкваториальных областях.

· Если ось цилиндра расположена в плоскости экватора, то это - поперечная цилиндрическая проекция. Цилиндр касается шара по меридиану, искажения вдоль него отсутствуют, и следовательно, в такой проекции наиболее выгодно изображать территории, вытянутые с севера на юг. В тех случаях, когда ось вспомогательного цилиндра расположена под углом к плоскости экватора, проекция называется косой цилиндрической. Она удобна для вытянутых территорий, ориентированных на северо-запад или северо-восток.

· Конические проекции - поверхность шара (эллипсоида) проектируется на поверхности касательного или секущего конуса, после чего она как бы разрезается по образующей и разворачивается в плоскость. Точно так же, как и в предыдущем случае различают нормальную (прямую) коническую проекцию, когда ось конуса совпадает с осью вращения Земли, поперечную коническую - ось конуса лежит в плоскости экватора и косую коническую - если ось наклонена а к плоскости экватора.

· В нормальной конической проекции меридианы представляют собой прямые, расходящиеся из точки полюса, а параллели - дуги концентрических окружностей. Воображаемый конус касается Земного шара или сечёт его в районе средних широт, поэтому в такой проекции удобнее всего картографировать вытянутые с запада на восток в средних широтах территории России, Канады, США.

· Азимутальные проекции - поверхность Земного шара (эллипсоида) переносится на касательную или секущую плоскость. Если плоскость перпендикулярна оси вращения, то получается нормальная (полярная) азимутальная проекция. Параллели в ней являются концентрическими окружностями, а меридианы - радиусами этих окружностей. В этой проекции картографируют полярные области нашей страны и других планет.

· Если плоскость проекции перпендикулярна к плоскости экватора, то получается поперечная (экваториальная) азимутальная проекция. Она всегда используется для карт полушарий. А если проектирование выполнено на касательную или секущую вспомогательную плоскость, находящуюся под любым углом к плоскости экватора, то получается косая азимутальная проекция.

· Можно сказать, что азимутальные проекции являются предельным случаем конических, когда угол при вершине конуса как бы становится равным 180°.

· Среди азимутальных проекций выделяют несколько разновидностей, различающихся по положению точки, из которой ведётся проектирование шара на плоскость:

· - гномоническая азимутальная проекция - точка проектирования находится в центре шара (эллипсоида);

· - стереографическая азимутальная точка проектирования находится на противоположном конце диаметра;

· - внешняя азимутальная проекция - точка проектирования находится за пределами шара (эллипсоида) на продолжении диаметра;

· - ортографическая азимутальная проекция - точка проектирования находится в бесконечности.

· 11. Принципы классификации географических карт.

· Классификация карт— это система, представляющая совокупность карт, подразделяемых (упорядоченных) по какому-либо избранному признаку.

· Классификации необходимы для инвентаризации и хранения карт, составления списков и каталогов, научной систематизации и поиска карт, создания банков данных и картографических информационно-справочных систем.

· В качестве основания для классификации допустимо избрать любое свойство карты:масштаб, тематику, эпоху создания, язык, способ графического оформления и издания карты и т.п. Но при этом всякая классификация должна удовлетворять определенным требованиям:

· ♦     классы карт должны выделяться по существенным признакам;

· ♦     классификация должна быть последовательной, т.е. постепенно переходить от общего к частному;

· ♦     на каждом уровне деления следует выбирать только одно основание классификации;

· ♦     классификация должна быть полной, отдельные ее подразделения в совокупности должны охватывать всю систему карт в целом;

· ♦     классификация должна обладать резервностью, т.е. способностью включать вновь появляющиеся виды (классы) карт.

· 40. Выбор и передача географических названий.

· Выбор названий нередко приобретает политическое значение, особенно при территориальных претензиях, как например в отношении Мальвинских, или Фолклендских, островов.

· Правильная передача географических названий географических объектов СССР и зарубежных стран в русском их написании производится в СССР по разрабатываемым ГУГК нормативным руководствам, определяющим принципы и конкретные правила нормализации этих названий.

· Для карт СССР руководствуются «Правилами написания на картах географических названий СССР» (1967). Русские слова пишутся согласно русской орфографии, но с сохранением утвердившихся написаний в местном произношении. Названия на языках национальных республик и областей передаются по-русски, следуя руководствам, разработанным для 26 языков народов СССР. При этом считаются обязательными написания названий, помещаемые в Указах Президиума Верховного Совета СССР, президиумов верховных советов союзных республик, в справочниках административно-территориального деления, в официальных изданиях министерств путей сообщений и речного флота СССР и словарях географических названий ГУГК (о них ниже).

· Названия на иностранные территории передаются по руководствам для языков зарубежных стран (33 инструкции). Основная проблема состоит в передаче иноязычных географических названий буквами русского алфавита без использования каких-либо дополнительных (диакритических) значков. Трудности возникают, во-первых, из-за различия алфавитов (латинского, русского, грузинского, армянского, арабского и т. д.), во-вторых, из-за различного использования букв одного и того же алфавита на разных языках (например, звук «ш» передается на немецком языке сочетанием латинских букв sch, на английском - sh, на французском - ch, на венгерском - s, на чешском - s, на румынском и турецком - s, на польском - sz, на голландском и датском - sj и т. д., всего шестнадцатью различными способами), но главное, из-за невозможности передать истинное звучание (фонетику) многих иноязычных названий средствами национального алфавита. Например, русский алфавит не позволяет точной передачи многих звуков, отсутствующих в русском языке, в частности французских носовых гласных, английского звонкого и глухого «тиэйч» и т. п.

· Для передачи иноязычных названий используются пять форм: местная официальная, фонетическая, транслитерация, традиционная и переводная.

· Местная официальная форма - написание названия на государственном языке страны, на территории которой объект находится, посредством принятого в этой стране алфавита (например, Berlin, London). Очевидно, эта форма применима в странах, пользующихся общим алфавитом, например латинским. Местная официальная форма, сохраняя подлинное написание, может не раскрывать действительного произношения географического названия. Например, название столицы Венгрии Budapest (Будапешт) обычно неправильно произносится англичанами и французами как Будапест, так как они не учитывают, что латинская буква s означает на венгерском языке звук, соответствующий русскому ш. Другой пример местной официальной формы - болгарские названия България, Търново, в которых для русского читателя неясно произношение буквы ъ. Правильное произношение названий в местной официальной форме требует знания языка соответствующей страны. Задача облегчается, когда на полях карты помещают таблицы с правилами произношения иноязычных названий (с фонетическими значениями букв и их сочетаний). Иначе как догадаться, что название венгерского города Gyongyos произносится как Дьёндьёш.

· Транслитерация представляет собой побуквенный переход от одного алфавита к другому без учета произношения (по принципу от буквы к букве или их определенному сочетанию). Указанные выше названия Paris, Utah, Idaho, Орел при транслитерации напишутся, как Парис, Утах, Идахо, Orel. Именно в этой форме русские названия обычно помещаются на западноевропейских картах. В советской картографии она применяется, когда национальные названия получаются через язык - посредник и правильная форма и звучание неизвестны (например, полинезийские названия через карты на английском языке).

· Традиционная форма представляет собой передачу названия в форме, отличной от оригинальной, как оно по традиции употребляется в языке другого народа (государства) в научной, политической и художественной литературе. Среди традиционных характерны два вида названий, во-первых, прямо не соотносимые с оригинальными национальными названиями (например, Греция, Финляндия, Египет, Гаити, Дарданеллы вместо Эллас, Суоми, Миф, Эспаньола, Чанаккале), во-вторых, закрепившиеся в искаженной форме, заметно отличающейся от оригинальной (Париж, Вена, Рим, Тегеран вместо Пари, Вин, Рома, Техран и т. д.). О соотношении последней формы с ранее рассмотренными можно судить по следующим примерам:

· (Название, Традиционная форма, Местная официальная форма, Транслитерация ,Фонетическая форма)

· Английское: Гулль – Hull – Хулл - Халл

· Итальянское: Генуя – Genova – Генова - Дженова

· Французское: Версаль – Versailles – Версаиллес - Версай

· Норвежское: Норвегия - Norge - Норге - Норье

· Прочно укоренившиеся традиционные названия обычно не подвергаются изменениям. Иногда они имеют корни в далеком прошлом, являясь отражением первородных форм. Так, из греческого начала Неаполис (Новый город) возникло современное итальянское название Napoli (Наполи) и русское Неаполь. Другой пример - Саксония. Это название происходит от латинского Saxonia, при современном немецком названии Sachsen (Заксен). Иногда искажения возникают при использовании названия на языке-посреднике. Например, английский город Dover (Довер) известен у нас как Дувр, что соответствует названию этого города, принятому во Франции (Douvres).

· Разновидность традиционных названий образуют частично русифицированные названия, например в результате присвоения русского родового окончания (реки Сена, Луара вместо Сен, Луар), придания формы русского множественного числа (Альпы при итальянском Альпи, французском Альп, немецком Альпен; Апеннины при итальянском Аппеннино); придания формы прилагательного (Карибское море, Канарские острова вместо Карибиен, острова Канариас); применения родительного падежа (море Линкольна, пролив Дрейка), притяжательных прилагательных (Магелланов пролив, Баффинова Земля) и т. п. Традиционные названия оправданы, когда они прочно вошли в жизнь, запечатлены в литературе и стали, таким образом, привычными для широких слоев населения.

· Переводная форма использует перевод названия по смыслу, например Огненная Земля (испанское название Тьерра-дель-Фуэго), Средиземное море (английское Mediterranean Sea, французское Mediterrane, итальянское Mediterraneo), Лазурный берег (французское Cote d'Azur). Эта форма в полном виде применяется в небольшом числе случаев главным образом для названий природных объектов, когда перевод является традицией, нередко международной.

· Примерами могут быть названия на языках:

· русском Мыс Доброй Надежды Черное море Скалистые горы

· английском Cape of Good Hope Black Sea Rocky Mountains

· французском Cap de Bonne-Esperance Mer Noire Montagnes Rocheuses

· немецком Кар der Guten Hoffnung Schwarzes Meer Felsen Gebirge

· Иногда переводу подвергается только часть названия, например определительные слова Большой, Малый, Новые и т. п., входящие в состав названия, например Новый Орлеан (при французском La Nouvelle Orleans и английском New Orleans). Относительно распространены переводы номенклатурных терминов, определяющих род объекта, при названиях с русским грамматическим оформлением, например Женевское озеро, Балеарские острова, Магелланов пролив и т. п. Заметим, что переводную форму - полную и частичную - можно рассматривать как разновидность традиционной передачи. Она должна отвечать правилам русской грамматики.

· Вообще передача номенклатурных географических терминов (нарицательных имен - озеро, остров, пролив, река и др.) относится к сложным вопросам нормализации географических названий. Выше отмечалось стремление к жесткому отбору такой номенклатуры. Однако для многих иноязычных названий целесообразна их передача с относящимися к ним нарицательными именами (р. Снейк-Ривер, хр. Ист-ранжа-Даг и т. п.) и сопровождение русских собственных названий локальными родовыми терминами (г. Голец-Скалистый, г. Денежкин Камень и т. п.), что позволяет сохранять форму, принятую у местного населения.

· В практике советской картографии для передачи иностранных названий преимущественно употребляются условно-фонетическая и отчасти традиционная формы. К исключениям принадлежат сравнительно ограниченное применение переводной формы и транслитерация названий, подлинное произношение которых трудно установить (названия малоизученных или бесписьменных языков, известные в записи на языке-посреднике). Использование местной официальной формы исключено, поскольку передача всегда связана с переходом к русскому алфавиту (Не представляют исключения и назв.ания сербского языка, использующего славянский алфавит - кириллицу, близкую к русской ;азбуке, но имеющую ряд букв от-сутствущих в русской письменности.).

· Напротив, в латинопишущих странах для иноязычных названий стран, где принят латинский алфавит, обычно используется местная официальная форма, а для названий стран, не употребляющих латинского алфавита, - латинская транслитерация местной официальной формы, например транслитерация русских названий (Каспийское море - Kaspijskoje more). Исключения допускаются в отношении традиционной формы, как наиболее доступной для массового читателя.

· Такова же международная практика. Например, на Международной карте масштаба 1 : 2 500 000 (см. § 8.6) названия стран, где принята латиница, передаются в местной официальной форме, а названия стран, пользующихся другими алфавитами, подвергаются латинской транслитерации по системе, принятой в соответствующей стране.

· Во многих странах нормализация географических названий поручается специальным учреждениям. В СССР ее выполняет Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР (ГУГК) через специальное подразделение в составе Центрального научно-исследовательского института геодезии, аэросъемки и картографии им. Ф. Н. Красовского (ЦНИИГАиК). Этот орган составляет и публикует: руководства (инструкции) по русской передаче географических названий с языков народов СССР и зарубежных стран; нормативные словари географических названий СССР и зарубежных стран; словари национальных географических терминов, входящих в состав географических названий.

· Для выявления правильных названий необходим строгий выбор источников. Для названий СССР в первую очередь используются официальные издания, названные выше, но основная масса названий получается в процессе топографических съемок, следуя «Руководству по сбору и установлению географических названий на топографических картах и планах». Названия в зарубежных странах устанавливаются в СССР по современным официальным картографическим и литературным источникам соответствующей страны.

· Нормализованные названия образуют в ЦНИИГАиК каталог (картотеку), содержавший в 1985 г. около 1,5 млн карточек для объектов СССР и зарубежных стран (для последних включая также названия в национальном написании). Учет и регистрация изменений в названиях - важная задача каталога. На основе каталога создана автоматизированная информационно-поисковая система географических названий - топонимов (АИПСТ), позволяющая автоматизировать процессы накопления, обработки и выдачи информации о географических названиях, а также составление словарей и указателей названий (§ 5.4). Планируется также включение в банк названий, содержащихся в топографической карте СССР масштаба 1:100 000 (7-8 млн названий).

· Упорядочению дела по нормализации географических названий в национальных и международном масштабах призваны содействовать Конференции по стандартизации географических названий, регулярно проводимые Организацией Объединенных Наций. Они разрабатывают и публикуют в своих трудах рекомендации, имеющие в виду: постановку дела в отдельных странах (полевой сбор названий, их обработка, в частности для многонациональных территорий, издание словарей и т. д.); перевод названий с одной письменности в другую, в частности с нелатинских письменностей в латиницу (с использованием диакритических значков); разработку словарей национальных нарицательных (родовых) терминов с пояснением их значений; международную стандартизацию названий объектов, не имеющих национального суверенитета (например, в Антарктике) или подпадающих под суверенитет нескольких государств; автоматизацию названных выше процессов, в частности по подготовке и публикации словарей.

· Среди рекомендаций отметим стремление к сокращению иноязычных названий-экзонимов (от греческого экзо - вне, снаружи и онима), под которыми понимаются собственные названия на каком-либо языке для географических объектов, расположенных вне территории, на которой этот язык, принят в качестве официального, отличающиеся по своей форме от национальных названий (точнее, от названий на официальном языке территории, в пределах которой объекты находятся). Таким образом, к экзонимам относятся традиционная и переводная форма названий

· 14. Географические атласы, их определения и классификация.

· Географическим атласом называют систематическое собрание географических карт, выполненное по общей программе как целостное произведение. Атлас не просто набор различных географических карт, не механическое их объединение в виде книги или альбома; он включает в себя систему карт, органически увязанных, между собой и друг друга дополняющих, систему, обусловленную назначением атласа и особенностями его использования.

· Часто карты атласа заключаются в общий переплет, но это не является органическим признаком атласа. Ради удобства пользования отдельными картами некоторые атласы выпускаются разборными - их листы заключаются в общую папку с клапанами или футляр-коробку. Иногда карты атласа издаются и выходят в свет постепенно, отдельными выпусками.

· Родоначальником современного атласа считают собрание географических карт древнегреческого ученого Клавдия Птолемея. Географические атласы получили широкое распространение с конца XV в., после того как Великие географические открытия расширили представление о Земле, а колониальные захваты, расцвет торговли и мореплавания вызвали огромный спрос на географические карты. Название «атлас» было использовано впервые для собрания карт Меркатором в честь Атласа - мифического короля Ливии, по легенде впервые изготовившего небесный глобус. Заметим, что в XIX в. термин «атлас» был распространен и на другие сборники взаимосвязанных, единообразно оформленных графических листов - атласы облаков, растений, анатомические и др.

· В наше время ежегодно выходят в свет тысячи новых атласов, разнообразных по территориальному охвату, тематике, назначению и объему. Их классификация в общем строится соответственно классификации географических карт.

· По территории, отображаемой на картах атласа, различают: атласы мира (или всемирные атласы), охватывающие весь земной шар (например, БСАМ); атласы отдельных континентов или их крупных частей (например, Атлас Антарктики, Атлас стран СЭВ, Атлас Дунайских стран); атласы отдельных государств (СССР, США, Франции и т. п.); региональные атласы - частей государств, отдельных областей, провинций и районов (например, Атлас Ленинградской области, Атлас Нормандии и т. п.); атласы городов (например, Атлас Парижа и парижского района). Аналогичное подразделение используется для атласов акваторий - океанов и их крупных частей, морей, проливов, крупных озер и т. д.

· По тематике выделяют атласы:

· общегеографические, состоящие в основном из общегеографических карт (например, советский Атлас мира, 1967); нередко эти атласы пополняются небольшим количеством тематических карт, что в целом не изменяет тип атласа; для небольших стран они приобретают характер топографических атласов;

· физико-географические, отображающие природные явления: узкоотраслевые, содержащие однотипные карты (например, Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений СССР, почвенные атласы отдельных округов США); комплексные отраслевые, содержащие различные, но взаимодополняющие карты какого-либо природного явления (например, Климатический атлас СССР, т. 1, 1960; т. 2, 1963, с картами отдельных метеорологических элементов); комплексные, показывающие ряд взаимосвязанных природных явлений (например, советский Морской атлас, т. 2, характеризующий климат и океанографию Мирового океана) или дающие разностороннюю характеристику природы (например, советский Физико-географический атлас мира, 1964);

· социально-экономические с подразделением, аналогичным указанному для физико-географических атласов (например, узкоотраслевой - Атлас автомобильных дорог СССР, комплексный отраслевой - Атлас сельского хозяйства СССР, комплексный - Атлас развития хозяйства и культуры СССР);

· общие комплексные, включающие карты по физической, экономической и политической географии и дающие многостороннюю характеристику картографируемой территории (например, национальные атласы различных стран).

· Часто применяют термин «тематические атласы», относя его к отраслевым природным и социально-экономическим атласам. Двухступенчатое сочетание территориальной и тематической классификаций образует группировку атласов по содержанию.

· Атласы классифицируют также по назначению для определенного круга потребителей - учебные, краеведческие, туристские, дорожные, пропагандистские и т. п. Другой аспект этой классификации - подразделение атласов на научно-справочные, содержащие возможно полную и научно обоснованную характеристику картографируемых явлений, и популярные, рассчитанные на массового читателя.

· Наконец, различают атласы по формату: большие или настольные, средние, малые, а среди последних также карманные.

· 33. Геодезическая основа карт.

· Геодезическая основа карты - совокупность геодезических данных, необходимых для создания карты. К ним относят определенную систему координат и определенные в этой системе координаты опорных пунктов.
В геодезии под общим видом Земли понимают некоторую воображаемую уровенную поверхность, совпадающую с поверхностью воды в океанах и морях в спокойном ее состоянии, мысленно продолженную под материками, при условии перпендикулярности ее во всех своих точках к отвесным линиям, т. е. к линиям направления силы тяжести. Эта уровенная поверхность называется пове6рхностью геоида, а геометрическое тело, ограниченное ею, называется геоидом.

· Ввиду неравномерного по плотности распределения масс в земной коре направление отвесной линии испытывает при перемещении по земной поверхности различные отклонения от направления нормали к эллипсоиду, благодаря чему поверхность геоида имеет многочисленные отступления от поверхности эллипсоида. Следовательно, поверхность геоида представляет собой неправильную, нематематическую форму, которая нам неизвестна и не может быть применена для проектирования на нее физической поверхности Земли. Отсюда вытекает необходимость замены поверхности геоида другой поверхностью, более простой и возможно ближе подходящей к поверхности геоида. Из наиболее простых математических поверхностей к поверхности геоида ближе всего подходит поверхность эллипсоида вращения с малым сжатием у полюсов.

· Эллипсоидом вращения называется тело, полученное от вращения эллипса вокруг одной из его осей. Эллипсоид вращения с малым сжатием за его близость к шару иногда называют сфероидом. Обычно же для краткости его именуют просто эллипсоидом.

· Общим земным эллипсоидом называется такой эллипсоид, поверхность которого наиболее близка к поверхности геоида в целом. В настоящее время еще нет условий для определения размеров общего земного эллипсоида. Эти условия наступят, когда градусные измерения в совокупности с гравиметрическими определениями* равномерно покроют всю поверхность земного шара.

· Размеры местных (частных) земных эллипсоидов, близких к поверхности геоида только в отдельных его частях, вначале на основе только градусных измерений, а затем с учетом гравиметрических определений выводились в разное время многими учеными. Каждому эллипсоиду присвоено имя ученого, определившего его размеры. Наиболее известными являются эллипсоиды Деламбра (1800 год), Вальбека (1819 год), Эйри (1830 год), Бесселя (1841 год), Теннера f (1844 год), Кчарка (1866 и 1880 годы), Хейфорда (1910 год), Хейсканена (1929 год), Красовского (1940 год).

· Расхождения в определениях размеров полуосей земного эллипсоида по этим выводам не превышают нескольких сот метров. Точность определений размеров земного эллипсоида зависит от объема и точности использованных при выводах градусных измерений и гравиметрических определений. Наибольшее количество высокоточных градусных измерений и гравиметрических определений было использовано при выводе размеров эллипсоида Красовского.

· Вывод размеров этого эллипсоида производился Центральным научно-исследовательским институтом геодезии, аэрофотосъемки и картографии (ЦНИИГАиК) под руководством проф. Ф. Н. Красовского и А. А. Изотова.

· Размеры эллипсоида Красовского следующие:

· Большая полуось а = 6378245 м;

· Малая полуось b =. 6 356 863 м;

· Сжатие α = (a-b)/a= 1:298,3.

· При вычислении размеров эллипсоида Красовского были использованы не только значительные по объему астрономо-геодезические и гравиметрические измерения, произведенные на территории СНГ, но и материалы астрономо-геодезических и гравиметрических измерений, выполненных в Западной Европе и США.

· Гравиметрические определения дают возможность измерить силу тяжести в любой точке поверхности Земли как на суше, так и на море. Из гравиметрических определений можно весьма надежно получить сжатие земного эллипсоида.

· Большой объем материалов, часть из которых впервые была использована для вывода размеров земного эллипсоида, и высокая точность полученных результатов дают достаточное основание считать эллипсоид Красовского наиболее близким к поверхности геоида.

· 36. Разграфка многолистных карт. Компоновка. Ориентирование картографических сеток.

· Карты больших размеров готовятся на многих листах. Система деления на листы называется разграфкой карты. Различают прямоугольную и трапециевидную разграфки.

· При прямоугольной разграфке листы карты ограничивают прямоугольными рамками выбранного размера, совмещаемыми с линиями сетки прямоугольных координат или с системой произвольных линий, параллельных и перпендикулярных одному из центральных меридианов карты. В нормальных цилиндрических проекциях граничными линиями оказываются меридианы и параллели. Преимущества прямоугольной разграфки - единый формат листов, возможность экономично использовать стандартные размеры бумаги, особенно при изготовлении карт географических атласов, удобство соединения (склейки) листов. Недостатки состоят в дезориентации линий меридианов и параллелей относительно рамок листов (усиливающейся по мере удаления от осевого меридиана) и в разграфке, особой для каждой карты, что затрудняет совместное использование листов разных карт. Прямоугольная разграфка обычно используется для многолистных карт, подлежащих склейке или брошюровке; ее можно встретить и на некоторых современных топографических картах, например Англии, Швейцарии и др.

· Трапециевидная (или градусная) разграфка использует в качестве рамок каждого листа линии меридианов и параллелей. Преимущества этой нарезки: возможность независимого построения отдельных листов; симметричное расположение меридианов и параллелей относительно среднего меридиана листа; каждый лист как бы самостоятелен. Но с этой разграфкой связано различие в размерах отдельных листов. Вследствие сближения меридианов ширина листов с возрастанием географической широты прогрессивно уменьшается. Градусная разграфка применяется для многих государственных много-листных карт.

· Рамки карты нередко образуются совокупностью линий. Линии, непосредственно ограничивающие картографическое изображение, называют внутренней рамкой. Часто ее дополняют минутной (или градусной) рамкой, обычно состоящей из двух близка расположенных параллельных линий, на которой показаны выходы промежуточных меридианов и параллелей, дополнительно к составляющим картографическую сетку. Минутная рамка позволяет определять по карте географические координаты проще и точнее, чем до одной картографической сетке, а также облегчает нанесение пунктов на карту.

· Нередко вычерчивают также внешнюю рамку, состоящую из ряда линий или сложного орнамента, ради придания карте законченного вида и для ее украшения. Иногда же совсем отказываются ог показа рамки; например, на картах некоторых атласов продолжают изображение до обреза листа (что экономит бумагу).

· Внутри рамок карты в зависимости от очертаний картографируемой территории иногда оказываются свободные пространства, на которые по тем или иным причинам (например, в силу больших искажений) нецелесообразно распространять картографическое изображение. Эти пространства разумно использовать для размещения названия карты, ее легенды, пояснений, дополнительных карт, профилей, диаграмм, статистических сведений и т. п.

· К наиболее распространенным темам дополнительных карт («врезных карт») принадлежат:
1) различные дополнительные характеристики
2) более подробное изображение участка основной карты, сильно перегруженного или представляющего особый интерес для данной
3) изображение участка основной территории, выходящего за рамку
4) показ положения территории, изображенной на основной карте, по отношению к ее окружению
Определение границ картографируемой территории и ее расположения относительно рамок, а также размещение внутри рамок и на полях карты ее названия, легенды и, если требуется, дополнительных карт, графиков и т, п. называют компоновкой (От латинского слова «componere» - составлять (из отдельных частей согласованное целое).) карты.
Компоновка принадлежит к ответственным картографическим задачам. При ее разработке учитывают технические условия (например, стандартные размеры бумаги для печатания карт), эстетические моменты (например, зрительную уравновешенность всей композиции) и особенно принципиальные требования, имеющие целью правильное отображение замысла карты, обеспечение ее идейной ценности и удобства при пользовании ею.

· Например, на Карте Армении I-IV вв. (из Атласа Армянской ССР), которая служила буферным государством и ареной ожесточенных войн между Римом и Ираном, было бы трудно уяснить обстановку и развитие исторических событий без включения в рамки карты значительных частей территории ее могущественных соседей.

· Компоновка карты тесно связана с проекцией, масштабом и форматом карты. Эти элементы как бы входят в одно уравнение, изменение каждого из элементов которого воздействует на значение других. В качестве примера обратимся к рис. 2.26, на котором показаны в разных проекциях две карты мира (одна в нормальной равнопромежуточной азимутальной, другая в нормальной равнопромежуточной цилиндрической). Рисунок иллюстрирует влияние проекции на компоновку карты.

· Компоновка неразрывно связана с ориентированием картографического изображения, т. е. с положением картографической сетки относительно рамок 1 карты.

· Ориентирование по северу не означает, что боковые стороны прямоугольной рамки совпадают с направлениями север - юг. Эти направления определяются линиями меридианов, которые параллельны друг другу, и боковым сторонам прямоугольной рамки только в нормальных цилиндрических проекциях. В других проекциях, например конических, меридианы составляют с прямоугольной рамкой самые разнообразные углы, особенно при изображении больших пространств. Для таких карт ориентирование по северу означает, что параллельно боковым рамкам располагается один из центральных меридианов карты. Удачный выбор меридиана (не обязательно совпадающего с серединой карты) позволяет улучшить компоновку. Например, карта СССР часто ориентируется по меридиану 100°, смещенному вправо от середины листа .

· Практика картографии допускает отдельные отклонения от привычного северного ориентирования, что обычно вызывается желанием увеличить масштаб изображения или удобнее разместить картографируемую территорию в пределах стандартного формата, как это сделано в советском Атласе мира, на картах Японии и Калифорнии.
В ряде случаев, в частности для карт мира с «линейным» размещением материков, компоновка существенно изменяется в зависимости от выбора центрального меридиана, как показано на рис. 2.28, воспроизводящем карты мира в проекции Меркатора, но с разными центральными меридианами: в одном случае сохраняется целостное изображение материков, в другом - океанов.

·

· 37. Номенклатура многолистных карт.

· Номенклатурой называют систему обозначений листов многолистной карты. Местоположение и рамки листов (разграфка карты), а также их обозначения указываются на сборной таблице - схематической карте мелкого масштаба, изготавливаемой для данной многолистной карты. Сборная таблица позволяет находить без труда требуемый лист и определять его обозначение.

· При всем многообразии номенклатур, существующих для многолистных карт в градусной и прямоугольной разграфках, в них можно выделить две основные группы: произвольные и связанные с координатными сетками.

· При произвольной номенклатуре каждому листу присваивается порядковый номер либо его обозначение слагается из индексов (букв, цифр) колонны и пояса листов, в которых располагается данный лист. Недостатки произвольных номенклатур очевидны - вне данной карты и сборной таблицы номенклатура не имеет определенного смысла. В них нет преемственности обозначений для обзорно-топографических и топографических карт различных масштабов, покрывающих одну и ту же территорию, и единства обозначения для карт одного масштаба, составление которых для различных территорий было обособленным. При расширении пределов карты приходится изменять номенклатуру или нарушать ее стройность.
Номенклатуры, связанные с географическими или прямоугольными координатами, непосредственно определяют положение каждого листа. При градусной нарезке они часто исходят из номенклатуры международной миллионной карты, каждый лист которой покрывает 4° по широте и 6° по долготе, причем счет рядов, обозначаемых латинскими буквами, идет в обе стороны от экватора, а счет колонн, нумеруемых арабскими цифрами, - к востоку от меридиана 180° от Гринвича.
Их достоинства в том, что каждый лист карты содержит целое число листов (обычно 4) следующего более крупного масштаба и сохраняет в них свое обозначение с добавлением индекса, опредеяющего положение крупномасштабных листов в рамках каждого листа исходного масштаба. Кроме номенклатуры Международной миллионной карты и производных от нее существуют другие номенклатуры, связанные с географическими координатами. Например, листы топографических карт США обозначаются координатами угловой точки листа ближайшей к экватору и меридиану Гринвича; пример обозначения N 3545 - где W 8230/15, где N 3545 - северная широта 35045, , W 8230 - западная долгота 82030,, а 15 - размер данного листа в минутах, одинаковый по ширине и долготе, как это принято на американских картах. Некоторые топографические карты, листы которых ограничиваются линиями сетки прямоугольных координат, имеют обозначения, выраженные в прямоугольных координатах, например топографическая карта Финляндии в масштабе 1:20000.

· В обозначении отдельных листов часто также включают наименование наиболее крупного пункта (или другого важного географического объекта), располагающегося в пределах данного листа.

· ВОПРОС 10Аналитические карты

· Аналитические карты отображают одно явление или какую-либо характеристику (одно свойство) явления. При этом данное явление показывается в своей системе показателей, отвлеченно от других явлений, вне связи с ними. Примером может служить карта углов наклона рельефа, где представлен только один морфометрический показатель — крутизна склонов. Таким образом, аналитическая карта не ставит задачу дать целостное представления об объекте, она как бы вычленяет один из его аспектов и только этому посвящена.

Структура картографии.

Картография по структуре представляет целую систему научных дисциплин и технических отраслей. Важнейшими из них являются картоведение, математическая картография, проектирование и составление карт, картографическая семиотика, оформление карт (картографический дизайн), издание карт, использование карт, картографическая информатика, картографическая топонимика.
Общая теория картографии изучает общую теорию, предмет и проблемы картографии, а также вопросы истории, методов создания и использования карт. Основные разработки по теории картографии выполняются в рамках картоведения – общего учения о картографических произведениях.

История картографии — изучает историю идей, представлений, методов картографии, развитие картографического производства, а также старые картографические произведения.

Математическая картография — дисциплина, изучающая математическую основу карт. В ней разрабатываются теория и методы создания картографических проекций, анализируются распределение искажений в них, построение картографических сеток с заданными условиями.

Проектирование и составление карт — изучает и разрабатывает методы и технологии лабораторного (камерального) изготовления и редактирования карт. В свою очередь, подразделяется на несколько больших разделов, посвященных общим вопросам, проектированию и составлению карт общегеографических, природы, социально-экономических, экологических и т. д.

Картографическая семиотика — разрабатывает язык карты, теорию и методы построения систем картографических знаков, правила их использования. В рамках картографической семиотики выделяют три раздела: картографическую синтактику, семантику и прагматику, которые изучают соотношения знаков между собой, их связь с отображаемыми объектами, особенности восприятия читателями, информационную ценность знаков и т. п.

Оформление карт (картографический дизайн) — изучает теорию и методы художественного проектирования картографических произведений, их штрихового и красочного оформления, в том числе средствами компьютерной графики.

Экономика и организация картографического производства — раздел на стыке картографии и экономики, в рамках которого изучаются проблемы оптимальной организации и планирования производства, использования картографического оборудования, материалов, трудовых ресурсов, повышения производительности труда и экономической эффективности.

Издание карт — техническая дисциплина, разрабатывающая технологию печатания карт, атласов и другой картографической продукции.

Использование карт — разрабатывает теорию и методы применения картографических произведений (карт, атласов, глобусов и лр.) в различных сферах практической, научной, культурной, образовательной деятельности. Основу этой дисциплины составляет картографический метод исследования — метод использования карт для познания изображенных на них явлений.

Картографическое источниковедение — изучает и разрабатывает методы оценки и систематизации картографических источников (карт, снимков, статистических данных и других документов), используемых для составления карт.

Картографическая информатика — изучает и разрабатывает методы сбора, систематизации и предоставления потребителям информации о картографических произведениях и источниках. Раздел, занимающийся систематизацией изданных карт и атласов, составлением указателей, списков, обзоров, называется картобиблиографией.

Картографическая топонимика — изучает географические названия, их смысловое значение с точки зрения правильной передачи на картах. В задачи этой дисциплины входит нормализация и стандартизация названий и терминов, наносимых на карты.Виды картографирования

• по объекту — астрономическое, планетное и земное, а внутри земного — картографирование суши и океанов;
• по методу — наземное, аэрокосмическое и подводное;
• по масштабу — крупно-, средне- и мелкомасштабное;
• по уровню обобщения — аналитическое, комплексное и синтетическое;
• по степени автоматизации — ручное, автоматизированное (интерактивное) и автоматическое (компьютерное);
• по оперативности — базовое и оперативное.

· 13 вопросКомплексные карты

· Комплексные карты совмещают изображение нескольких элементов близкой тематики, набор характеристик (показателей) одного явления. Например, на одной карте можно дать изобары и векторы преобладающих ветров, имея в виду, что ветры непосредственно связаны с полем атмосферного давления. На карте сельского хозяйства можно одновременно показать распаханность территории и урожайность пшеницы, на гидрологической карте — внутригодовое распределение стока в речном бассейне, водоносность рек и потенциальные энергоресурсы. Каждая характеристика дается в своей системе показателей, но показ на одной карте двух, трех и более тем позволяет читателю рассматривать их в комплексе, визуально сопоставлять между собой, устанавливать закономерности размещения одного показателя относительно другого. В этом — главное достоинство комплексных карт.

· 28. Математическая основа картографической карты.
Математическая основа топографической карты – совокупность элементов, определяющих математическую связь между реальной поверхностью Земли и плоским картографическим изображением. Она отражает геометрические законы построения карты и геометрические свойства изображения, обеспечивает возможность измерения координат, нанесения объектов по координатам, достаточно точные картометрические определения длин, площадей, объёмов, углов и др. Благодаря этому карту иногда называют графоматематической моделью окружающего мира.

· К математической основе относят:

· проекцию карты;

· координатные сетки (географические, прямоугольные и иные);

· масштаб;

· геодезическое обоснование (опорные пункты);

· компоновку, т. e. размещение всех элементов карты в пределах её рамки.

· Масштаб каты может иметь три вида: числовой, графический (линейный) и пояснительную подпись (именованный масштаб). От масштаба карты зависит степень подробностей, с которой можно нанести картографическое изображение. Более детально масштабы карт будут рассмотрены в Теме 5.
Картографическая сетка представляет собой изображение градусной сетки Земли на карте. Вид сетки зависит от того, в какой проекции составлена карта. На топографических картах масштабов 1:1 000 000 и 1:500 000 меридианы имеют вид прямых линий, сходящихся в определенной точке, а параллели – дуги эксцентрических окружностей. На топографические карты более крупного масштаба наносят только две параллели и два меридиана (рамка), ограничивающие картографическое изображение. Вместо картографической сетки на крупномасштабные топографические карты наносят координатную (километровую) сетку, которая имеет математическую связь с градусной сеткой Земли.
Рамкой карты называют одну или несколько линий, ограничивающих карту.
К опорным пунктам относятся: астрономические пункты, пункты триангуляции, пункты полигонометрии и марки нивелирования. Опорные пункты служат геодезической основой для съемки и составления топографических карт.

· 8. Отрасли картографии (по объекту, тематике, методу масштабу).

· Строение картографии как отрасли знания, подразделение ее на составляющие дисциплины и направления. Выделяются следующие дисциплины: теория картографии, математическая картография, проектирование и составление карт, картографическая семиотика и оформление карт, издание карт, экономика картографического производства, использование карт, история картографии, картографическое источниковедение, картографическая библиография, картографическая топонимика. Отрасли картографии подразделяют также по объекту: земное (terrestrial mapping), планетное (planetary mapping) и астрономическое картографирование (astronomic(al) mapping). По масштабам выделяют крупно-, средне- и мелкомасштабное картографирование. По тематике различают общегеографическое, специальное картографирование и тематическое картографирование, включая многочисленные отрасли картографирования природы, общества и их взаимодействия. По уровню научного синтеза выделяют виды картографирования: аналитическое, комплексное, синтетическое и системное картографирование.

· 43. Способы изображения рельефа (способ горизонталей высотных отметок, отмывки, штрихов, гипсометрический, анаглифический, фоторельеф, рельефные карты, перспективное изображение).

· Рельеф – один из важнейших элементов географической среды. Рельеф – это совокупность неровностей земной поверхности. Он оказывает существенное влияние на характер и конфигурацию гидрографической сети, перераспределение тепла и влаги, на размещение растительности и почв, экологические условия.

· Для отображения рельефа на географических картах применяют различные способы изображения, однако каждый из них порознь не в состоянии удовлетворить всем требованиям, предъявляемых к изображению рельефа (измеримость, пластичность, наглядность и др.).

· В картографии известны следующие способы изображения рельефа: перспективный, горизонталей, высотных отметок, точечный, гипсометрический, пластический (штрихов крутизны, теневых штрихов и отмывки), стерископические способы (стериопары, анаглифический способ), рельефные макеты, рельефные карты, блок-диаграммырельефа, цифровые модели рельефа. Применение того или иного способа изображения рельефа зависит главным образом от типа карты, назначения и масштаба.

· Способ высотных отметок как самостоятельный способ изображения рельефа применяется редко (в основном на морских картах в виде отметок глубин), так как карты, выполненные только этим способом, лишены наглядности, плохо читается рельеф: по ним трудно определить крутизну и направление склонов, формы рельефа и т. п. В качестве же дополнительного способа высотные отметки практически применяются при всех способах изображения рельефа, отображая высоты вершин, котловин, седловин и0 других характерных точек местности, высоты тригонометрических пунктов, урезов воды, пересечения дорог и т. п. Высоты точек бывают абсолютные и относительные. Высоты точек местности, определяемые от среднего уровня моря, называют абсолютными. Высота одной точки местности относительно другой называется относительной, она равна разности абсолютных высот этих точек.

· Горизонталипредставляют собой уменьшенные в масштабе карты горизонтальные проложения линий равных высот, иначе, кривые замкнутые линии, соединяющие одинаковые по высоте точки местности. Высотные отметки являются исходными данными для построения горизонталей. Горизонтали – основной способ изображения рельефа на топографических картах. Более того, изображение рельефа многими другими способами – раскраской по ступеням высот, штрихами, отмывкой и т. п. – выполняется по рисунку с горизонталями. На топографических картах в дополнение к горизонталям рельеф изображается высотными отметками и специальными условными обозначениями отдельных элементов и форм рельефа (промоины, обрывы, курганы, ямы, скалы останцы, песчаные осыпи и др.). Кроме того, знаками синего цвета отображаются фирные поля, ледники и другие элементы современного оледенения.

· Способ горизонталей позволяет передавать геометрически точно неровности земной поверхности, позволяет решать задачи по определению высот, крутизны склонов, стоить профили, определять формы и типичные черты ландшафтов.

· Важной проблемой при изображении рельефа является выбор высоты сечения рельефа – интервала между двумя соседними горизонталями. Для топографических карт приняты стандартные сечения в зависимости от масштаба карты и особенностей рельефа. Для отображения микроформ рельефа, его деталей применяютсяполугоризонтали (половина высоты сечения) или четвертьгоризонтали (четверть высоты сечения).

· Для мелкомасштабных карт высота сечения (шкала сечения) устанавливается переменной, причем с нарастанием высот интервалы сечения увеличиваются, но определенные границы интервалов в различных шкалах сохраняются одинаковыми. Это горизонтали 200 м – граница низменностей и возвышенностей, 1000 м (иногда 750) – граница средних гор, 2000 м – граница высоких гор и нагорий, 3000 и 5000 м.

· Наиболее сложным является процесс генерализации горизонталей, их обобщение с целью отображения характера рельефа. Нельзя делать механическое уменьшение (копирование) рисунка картматериала, необходимо, изучив характер рельефа на крупномасштабной карте, отдельные мелкие детали, не существенные для мелкомасштабной карты, исключить, а характерные особенности подчеркнуть соответственной рисовкой.

· Для соблюдения точности передачи рельефа на мелкомасштабных картах применяется метод структурных линий, разработанный И. П. Заруцкой. Суть этого способа состоит в том, что на картматериале проводят основные структурные линии рельефа (хребты, водоразделы, характерные перегибы рельефа) и переносят их голубым цветом на составляемую карту. Затем наносят характерные высотные точки и переносят с большой точностью горизонтали, оконтуривающие характерные перегибы местности. В промежутках между этими горизонталями рисуют отдельные формы рельефа в соответствии с принятой шкалой сечения и с соответствующей генерализацией.

· Гипсометрический способ иначе называют способом послойной окраски или окраски по ступеням высот. Суть его состоит в том, что промежутки между горизонталями закрашивают в тона одного или нескольких цветов, что придает изображению рельефа на карте наглядность, хорошую читаемость. Выбор шкал (ступеней высот) и их количество зависит от масштаба карты, ее назначения и характера рельефа местности.

· Горизонтали, применяемые в качестве границ различных тонов, называются основными.Кроме этого проводятся дополнительныеи вспомогательные горизонтали для отображения отдельных особенностей рельефа.

· При разработки шкалы расцветки ступеней (высотных слоев) предъявляются следующие требования: 1) тон и цвета соседних ступеней должны четко различаться между собой, но не быть контрастными; 2) расцветка ступеней должна быть гармоничной; 3) раскраска не должна затемнять остального содержания карты (цвета должны быть прозрачными и светлыми); 4) подбор цветов и их оттенков должен создавать впечатление пластичности, выпуклости; 5) цвета и их тона по высотам должны быть общими для серийных карт разных масштабов или карт атласа.

· К пластическим способам изображения рельефа относятся способ штрихов крутизны, теневых штрихов, способ отмывки и фоторельеф.

· Способ штрихов крутизны бал разработан саксонским картографом Иоганном Леманом в 1799г. В основу своего метода Леман положил принцип отвесного освещения. Исходя из этого, плоскость, на которую падают отвесно идущие лучи, будет получать тем меньше света, чем больше угол наклона этой плоскости к горизонту. Поэтому склоны с большим углом наклона будут получать меньше света и будут более затемненными. Изображение затемненности склонов Леман производил при помощи штрихов (гашюр), идущих по направлению ската, чередующихся с белами просветами.

· При изображении рельефа способом теневых штрихов применяется косое освещение (обычносеверо-западное).При помещении источника света сбоку образуются светотени, так как часть склонов освещается, а часть остается темной. Распределение светотеней показывается штрихами, получившими название теневых штрихов.

· Способы штрихов обеспечивают большую наглядность показа рельефа, но не позволяют определять высоты местности. При отображении рельефа штрихами крутизны плохо выражаются пологие склоны и затемняются крутые склоны, требуется много времени и мастерства для вычерчивания штрихов, порой трудно определить по толщине штрихов к какой ступени он относится (начали применять фигурные штрихи – штрихи Мюфлинга, но из-затрудности их вычерчивания они не получили распространения).

· К пластическим способам изображения рельефа относится и способ отмывки. Сущность этого способа заключается в том же, что и способа штрихов (крутизны и теневых), с той только разницей, что вместо штрихов при показе степени затемненности ската, производится накладывание тени при помощи красок различных оттенков. Коричневая или черная (серая) краска наносится кистью на затененные склоны так, чтобы на крутых склонах тени лежали гуще, а пологие – выглядели светлее. Отмывка может производится при косом (боковом), отвесном освещении и при комбинированном освещении, сочетающем эффекты бокового и отвесного освещения (рис.6.4.).

· Метод отмывки дает наглядное пластическое изображение рельефа, как бы фотографию рельефной модели местности, но не дает возможности определения по карте крутизны склонов и высот точек. Поэтому его широко применяют для карт мелкого масштаба и для отдельных карт, где требуется передать лишь общее представление о рельефе местности, но чаще всего как дополнение к горизонталям и многоцветной гипсометрической карте.

· К пластическим способам изображении рельефа суши на картах относится также фоторельеф. Фоторельеф получают фотографированием объемных моделей рельефа местности при боковом их освещении. Иногда фоторельеф применяется в атласах в дополнение к основе на тематических картах.

· Принцип косого или отвесного освещения применяется и при точечном способе, предложенном Эккертом. Различия в крутизне склонов при этом способе выражались: 1) или точками различного диаметра для разной крутизны склонов (диаметр точек зависит от косинуса угла наклона местности; 2) или количеством точек на 1 см2 . Этот способ не нашел широкого применения, так как точки сливаются с другими элементами карт, затемняют остальное содержание карт, особенно точки разных диаметров.

· Рельеф может быть изображен на рельефных моделях, рельефных картах. В прошлом рельефные модели изготавливались так: из листов картона вырезали фигуры, ограниченные на топокарте горизонталями, затем этилисты-фигурыпоследовательно наклеивались друг на друга и получалась ступенчатая рельефная модель. В настоящее время автоматически изготавливаются рельефные модели по картам, переведенным в цифровую форму.

· Рельефные карты тоже объемные трехмерные модели местности. При их изготовлении трудным является выбор соответствий между горизонтальным и вертикальным масштабом. Обычно вертикальный масштаб берется преувеличенным по отношению к горизонтальному (для мелкомасштабных карт в 10-15раз).

· Перспективное изображение рельефа применялось еще в древности, в средние века. На старых картах рельеф изображался схематическим перспективным рисунком в виде отдельных возвышенностей, хребтов, горок. Для большей выразительности горки покрывались тенями – этот способ иногда называли картинным изображением рельефа. Для него не требовалось знания абсолютных или относительных высот, крутизны склонов, а было достаточно лишь передать общее расположение возвышенностей. Суть этого способа состоит в том, что крупные положительные формы рельефа (горы, возвышенности, хребты) изображаются перспективным рисунком. Местность на картинных картах рельефа представляется как бы с высоты птичьего полета. В настоящее время этот способ почти не применяется, его можно встретить лишь на стилизованных исторических картах. На современных картах стали использовать перспективные способы изображения рельефа, разрабатывать особые картинные знаки, но уже на геометрически точной основе.

· 19 воПросКачественный фон

· Способ качественного фона применяют: а) для подразделения территории на группы однородных в качественном отношении участков, выделяемых по тем или иным природным, экономическим или политико-административным признакам, и б) для индивидуального районирования территории - ее дифференциации на целостные, повторяющие районы, например физико-географические, часто описываемые в легенде под собственными названиями (Байкальская озерная котловина, Витимское таежное плоскогорье и т. п.). Способ используется для характеристики явлений, сплошных на земной поверхности (например, ландшафтов), занимающих на ней значительные площади (например, для лесов) или имеющих массовое распространение (например, для населения).

·

· Основной путь выделения групп однородных участков - дифференциация территории по типам местности в соответствии с принятой классификацией, например геоботанической, ландшафтной, сельскохозяйственной и т. п. В этом случае выбирают классификацию, используемую в соответствующей науке (генетическую, морфологическую, хронологическую и т. д.), или такую классификацию разрабатывают; далее в соответствии с ней ограничивают на карте однородные участки, после чего однотипные выделы окрашивают в присвоенный данному типу цвет или покрывают установленной штриховкой. Такие карты называют типологическими. Вообще говоря, в них можно заменять раскраску или штриховку выделов индексами или надписями, но этот прием лишен наглядности.

· Наиболее определенны классификации, построенные на основе одного конкретного качественного признака, например характеристика населения по национальной принадлежности. Вполне конкретны также классификации, использующие ряд признаков последовательно на разных ступенях классификации. Например, на геологических картах, показывающих геологическое строение местности, горные породы сначала расчленяют на осадочные и магматические, а затем осадочные подразделяют по возрасту, а магматические - по петрографическому составу. Значительно сложнее интегральные синтетические классификации, учитывающие сочетания нескольких признаков, например при сельскохозяйственном районировании территории.

· В зависимости от выбора и полноты признаков и от способа их соединения для одного и того же явления могут быть предложены различные классификации, и, следовательно, явление может найти на карте различное отражение. Например, для классификации рельефа на геоморфологических картах можно использовать различные признаки (генезис, возраст, морфологию рельефа и др.), каждый особо или в их сочетаниях. Поэтому разработка классификации представляет серьезную и ответственную научную задачу. На картах природы обычно применяют естественные систематические классификации. Для многих сюжетов (тем) чтение карты, выполненной по способу качественного фона, возможно только при знакомстве с принятой классификацией и требует особенно внимательного изучения легенды.

· Линейные знаки границ участков, выделяемых по способу качественного фона, можно рассматривать как элемент этого способа, их наносят либо в процессе полевых съемок (геологических, почвенных, геоботанических и т. д.), т. е. в результате наблюдений и измерений в натуре, а также по аэрокосмоснимкам, либо на основании различных картографических и литературных источников, Эта задача не представляет принципиальных трудностей, когда границы закреплены на местности (например, границы политико-административного деления) или прослежены в натуре (например, границы горных пород различного возраста).

· Дело осложняется, когда смена одного типа другим происходит постепенно через переходную зону, с чем, например, можно встретиться при картографировании размещения народов. Указание линейных границ может скрыть постепенность смены этнического состава населения. Выход находят в использовании для переходной зоны чересполосной (рис. 3.19) или "шашечной" окраски; варьируя ширину полос или размеры шашек, можно передавать различные соотношения в зонах перекрытия.

· При подборе цветов стремятся к тому, чтобы типам картографируемого явления, сходным в качественном отношении, присваивать близкие цвета. Для некоторых карт, выполняемых по способу качественного фона, например для геологических, разработана стандартная шкала расцветки.

· Широкое использование красок приводит к тому, что способ качественного фона иногда называют способом «цветного фона», хотя этот термин неудачен, так как фоновая окраска употребляется и в других способах (например, может сопровождать изолинии). В способе качественного фона цветные фоны нередко заменяются одноцветными штриховками (системами штрихов), отличающимися друг от друга рисунком и степенью затемнения фона карты или различного вида штриховыми значками.

· Две цветные системы качественного фона не могут перекрывать друг друга. Но можно совмещать фоновую расцветку со штриховками и соединять, таким образом, на одной карте две и даже три системы качественного фона. Например, на почвенных картах нередко фоновая расцветка указывает генетические подразделения почв, а штриховка - их механические свойства.

· Способ качественного фона легко сочетается с другими способами изображения.
Количественный фон.

· Способ количественного фона применяют для подразделения (дифференциации) территории по определенному количественному показателю, например модулю стока, густоте и глубине расчленения рельефа, или комплексу показателей, например, характеризующих уровень экономического развития территорий. При этом способе обычно используют один из двух путей картографирования: 1) предварительное деление (районирование) территории по надлежаще выбранному основанию (например, по бассейнам рек, зонам деятельности школ, больниц и т. п.), определение для каждого территориального подразделения значения картографируемого показателя (например, модуля стока, степени обеспечения населения школьной или больничной сетью и т. д.) или комплекса показателей и, наконец, отнесение подразделений к соответствующим ступеням шкалы (или классам комплекса количественных характеристик); 2) определение значений количественного показателя (например, крутизны склонов) по всей площади карты и далее проведение границ участков, относящихся к различным ступеням шкалы - крутизны скатов (рис. 3.20), густоты расчленения рельефа и т. д. Оформление сходно с принятым для способа качественного фона, но насыщенность расцветки или сила штриховки ступеней шкалы отражает рост показателей. Возможны и другие приемы оформления, например передача количественных показателей диаграммными знаками, размещаемыми в пределах соответствующих участков.

· Для этого способа важен рациональный выбор шкалы. При комплексе показателей синтетические характеристики, получаемые на ЭВМ. математико-статистическими расчетами, обычно имеют смысл сравнительных оценок и служат для соответствующей группировки территориальных подразделений (стран, районов и т. п.).

· Возможно сочетание способов качественного и количественного фона, например подразделение территории на карте народов по национальному составу населения с дополнительной характеристикой его плотности в пределах выделенных участков.

·

· 54. Способы работы с картами.

· Способы работы с картами подразделяют следующим образом.

· 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 вид, более удобный для данного конкретного 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.

· 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, как и любые другие, включают несколько этапов:

· постановка задачи — формулирование цели, выделение подзадач, определение требований к точности;

· подготовка к исследованию — выбор картографических источников, методов, технических средств, алгоритмов и т.п.;

· собственно исследование — получение предварительных, а затем окончательных результатов, их оценка, создание новых карт;

· интерпретация результатов — содержательный анализ, формулирование выводов и рекомендаций, оценка их надежности.

· Исследования по картам — это всегда более или менее формализованная процедура. На всех этапах ей должны сопутствовать содержательный географический анализ получаемых результатов, соотнесение их с реальной ситуацией и, если необходимо, корректировка самой процедуры исследования.

Виды генерализации.

Сложные процессы абстрагирования, связанные с картографической генерализацией, реализуются в разных видах и формах:

· Обобщение качественных характеристик происходит за счет сокращения различий объектов, что всегда связано с обобщением и укрупнением классификационных признаков, с переходом от простых понятий к сложным. Например, на обзорных картах вместо показа преобладающих древесных пород (как это принято на крупномасштабных топографических картах) дают собирательный знак леса.

· Обобщение количественных характеристик проявляется в укрупнении шкал, переходе от непрерывных шкал к более обобщенным ступенчатым, от равномерных – к неравномерным. Примерами могут служить увеличение высоты сечения рельефа при генерализации топографических карт, укрупнение группировки населенных пунктов по числу жителей.

· Переход от простых понятий к сложным. Этот вид генерализации связан с введением интегральных понятий и собирательных обозначений. Например, при переходе от крупномасштабной карты города к мелкомасштабной вначале изображение отдельных зданий заменяется изображением кварталов, потом дается лишь общий контур города, а далее – пунсон.

· Отбор (исключение) объектов означает ограничение содержания карты только объектами, необходимыми с точки зрения ее назначения, масштаба и тематики, и снятие других, менее значимых объектов. Отбор всегда непосредственно связан с обобщением качественных и количественных характеристик. Он ведется в соответствии с укрупненными подразделениями легенды. При отборе пользуются двумя количественными показателями: цензами и нормами.

♦ Ценз отбора – ограничительный параметр, указывающий величину или значимость объектов, сохраняемых при генерализации. Примеры цензов: «сохранить на карте леса, имеющие площадь более 10 км2», или «показать все реки длиной более 1 см в масштабе карты», или «оставить при генерализации все районные административные центры».

♦ Норма отбора – показатель, определяющий принятую степень отбора, среднее на единицу площади значение объектов, сохраняемых при генерализации. Нормы отбора регулируют нагрузку карты. Норма задается, например, так: «показать в тундровых ландшафтах не более 80-100 озер на 1 дм2 карты» (остальные исключить).

· Обобщение очертаний означает снятие мелких деталей изображения, отказ от небольших изгибов контуров, спрямление границ и т.п. Эта геометрическая сторона генерализации проявляется в сглаживании небольших извилин рек и береговых линий, исключении изгибов горизонталей, рисующих мелкие эрозионные врезы, упрощении геологических границ, характеризующих мелкую складчатость, и т.п.

· Объединение контуров (выделов) – еще одно проявление геометрической стороны генерализации, связанное с группировкой, слиянием контуров. Выделы на карте объединяются, во-первых, в результате обобщения качественных и количественных подразделений в легенде, а во-вторых, вследствие слияния (соединения) нескольких мелких контуров в один крупный. Так, отдельные небольшие ареалы месторождений какого-либо полезного ископаемого могут быть объединены в один ареал, мелкие участки леса – присоединены к крупному контуру и т.п.

· Смещение элементов изображения связано обычно с обобщением очертаний и объединением контуров, при которых неизбежны небольшие сдвиги некоторых объектов относительно их истинного положения. Например, спрямление береговой линии и исключение мелких заливчиков приводит к тому, что некоторые прибрежные поселки оказываются как бы отодвинутыми от берега, тогда необходимо их сместить и «придвинуть» к морю

· Утрирование или показ объектов с преувеличением, означает, что на генерализованной карте оставляют некоторые особо важные со смысловой (содержательной) точки зрения объекты, которые из-за малых размеров или по условиям цензового отбора следовало бы исключить, и при этом даже несколько преувеличивают (утрируют) их. Примерами могут служить небольшие, но характерные излучины рек, мелкие озера в засушливых степях, редкие и небольшие по площади выходы изверженных геологических пород посреди поля осадочных отложений и т.п.

· 56 вопрос! Картографическая семиотика — разрабатывает язык карты, теорию и методы построения систем картографических знаков, правила их использования. В рамках картографической семиотики выделяют три раздела: картографическую синтактику, семантику и прагматику, которые изучают соотношения знаков между собой, их связь с отображаемыми объектами, особенности восприятия читателями, информационную ценность знаков и т. п.

· 57. Географические информационные системы.

· Понятие о геоинформационных системах

· Геоинформационные системы (ГИС) – это автоматизированные системы, основными функциями которых являются сбор, хранение, интеграция, анализ и графическая визуализация в виде карт или схем пространственно-временных данных, а также связанной с ними атрибутивной информации о представленных в ГИС объектах.

· ГИС возникли в 1960–70 гг. на стыке технологий обработки информации в системах управления базами данных и визуализации графических данных в системах автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированного производства карт, управления сетями. Интенсивное использование ГИС началось в середине 90-х гг. ХХ в. В это время появляются мощные и относительно дешевые персональные компьютеры, становится более доступным и понятным программное обеспечение.

· В качестве источников данных для создания ГИС служат:

· - картографические материалы (топографические и общегеографические карты, карты административно-территориального деления, кадастровые планы и др.). Так как получаемые с карт данные имеют пространственную привязку, они используются в качестве базового слоя ГИС;

· - данные дистанционного зондирования (ДДЗ), прежде всего, материалы, получаемые с космических аппаратов и спутников. При дистанционном зондировании изображения получают и передают на Землю с носителей съемочной аппаратуры, размещенных на разных орбитах. Полученные снимки отличаются разным уровнем обзорности и детальности отображения объектов природной среды в нескольких диапазонах спектра (видимый и ближний инфракрасный, тепловой инфракрасный и радиодиапазон). Благодаря этому с применением ДДЗ решают широкий спектр экологических задач. К методам дистанционного зондирования относятся также аэро- и наземные съемки, и другие неконтактные методы, например гидроакустические съемки рельефа морского дна. Материалы таких съемок обеспечивают получение как количественной, так и качественной информации о различных объектах природной среды;

·  - результаты геодезических измерений на местности, выполняемые нивелирами, теодолитами, электронными тахеометрами, GPS приемниками и т. д.; - данные государственных статистических служб по самым разным отраслям народного хозяйства, а также данные стационарных измерительных постов наблюдений (гидрологические и метеорологические данные, сведения о загрязнении окружающей среды и т. д).

·  - литературные данные (справочные издания, книги, монографии и статьи, содержащие разнообразные сведения по отдельным типам географических объектов). В ГИС редко используется только один вид данных, чаще всего это сочетание разнообразных данных на какую-либо территорию.

· Классификация геоинформационных систем. 

· ГИС системы разрабатывают и применяют для решения научных и прикладных задач инфраструктурного проектирования, городского и регионального планирования, рационального использования природных ресурсов, мониторинга экологических ситуаций, а также для принятия оперативных мер в условиях чрезвычайных ситуаций и др. Множество задач, возникающих в жизни, привело к созданию различных ГИС, которые могут классифицироваться по следующим признакам:

· •По функциональным возможностям: - полнофункциональные ГИС общего назначения;

· - специализированные ГИС, ориентированные на решение конкретной задачи в какой либо предметной области;

· - информационно-справочные системы для домашнего и информационно-справочного пользования. Функциональные возможности ГИС определяются также архитектурным принципом их построения:

· - закрытые системы не имеют возможностей расширения, они способны выполнять только тот набор функций, который однозначно определен на момент покупки; - открытые системы отличаются легкостью приспособления, возможностями расширения, так как могут быть достроены самим пользователем при помощи специального аппарата (встроенных языков программирования).

· • По пространственному (территориальному) охвату ГИС подразделяются на глобальные (планетарные), общенациональные, региональные, локальные (в том числе муниципальные).

· • По проблемно-тематической ориентации – общегеографические, экологические и природопользовательские, отраслевые (водных ресурсов, лесопользования, геологические, туризма и т. д.).

· • По способу организации географических данных – векторные, растровые, векторно-растровые ГИС.

· Основные компоненты геоинформационных систем.

· К основным компонентам ГИС относят: технические (аппаратные) и программные средства, информационное обеспечение.

· Технические средства – это комплекс аппаратных средств, применяемых при функционировании ГИС. К ним относятся рабочая станция (персональный компьютер), устройства ввода-вывода информации, устройства обработки и хранения данных, средства телекоммуникации.

· Рабочая станция используется для управления работой ГИС и выполнения процессов обработки данных, основанных на вычислительных и логических операциях. Современные ГИС способны оперативно обрабатывать огромные массивы информации и визуализировать результаты.

· Ввод данных реализуется с помощью разных технических средств и методов: непосредственно с клавиатуры, с помощью дигитайзера или сканера, через внешние компьютерные системы. Пространственные данные могут быть получены с электронных геодезических приборов, с помощью дигитайзера или сканера, либо с использованием фотограмметрических приборов.

· Устройства для обработки и хранения данных интегрированы в системном блоке компьютера, включающем в себя центральный процессор, оперативную память, запоминающие устройства (жесткие диски, переносные магнитные и оптические носители информации, карты памяти, флеш-накопители и др.). Устройства вывода данных – монитор, графопостроитель, плоттер, принтер, с помощью которых обеспечивается наглядное представление результатов обработки пространственно-временных данных.

· Программные средства – программное обеспечение (ПО) для реализации функциональных возможностей ГИС. Оно подразделяется на базовое и прикладное ПО.Базовые программные средства включают: операционные системы (ОС), программные среды, сетевое программное обеспечение, системы управления базами данных, а также модули управления средствами ввода и вывода данных, систему визуализации данных и модули для выполнения пространственного анализа.

·

· К прикладному ПО относятся программные средства, предназначенные для решения специализированных задач в конкретной предметной области. Они реализуются в виде отдельных модулей (приложений) и утилит (вспомогательных средств).

·

· Информационное обеспечение – совокупность массивов информации, систем кодирования и классификации информации. Особенность хранения пространственных данных в ГИС – их разделение на слои. Многослойная организация электронной карты, при наличии гибкого механизма управления слоями, позволяет объединить и отобразить гораздо большее количество информации, чем на обычной карте.

· 31. Классификация проекции по виду меридианов и параллелей нормальной сетки.

· см. Берлянт, Картография, стр 42-49

· 46. Редактирование и составление карт.

· СОСТАВЛЕНИЕ И РЕДАКТИРОВАНИЕ КАРТ - раздел картографии, разрабатывающий методы и процессы камерального (т. е. кабипсти'ого или лабораторного) изготовления геогр. карт. В картографич. произ-ве С. и р. к,— комплекс работ по выполнению оригиналов карт. Вначале, исходя из назначения карты, намечают её предварит, программу: масштаб, картографич. проекцию, содержание (перечень элементов содержания, их классификации, желательную подробность в изображении каждого элемента) и способы изображения (условные обозначения), а затем производят подбор необходимых источников (гсоде-зич., съёмочно-картографич., гсогр., экон.-статистич. и др.). Одновременно по источникам изучают те геогр. особенности картографируемой терр., к-рые важно показать па карте. На основании изучения собранных источников составляется окончат, программа карты.

· Осн. источниками при составлении карт служат гл. обр. ранее изготовл. карты, включая полученные в результате съёмок на местности. Нек-рые карты составляются преим. по текстовым источникам, напр. экон. карты по данным нар.-хоз. учёта, климатич. карты по данным метеорол. наблюдений и т. д. Работы по графич, изготовлению оригинала карты (составление карты в его узком понимании) начинаются с построения картографич. сетки в результате предварит, вычисления картографической проекции. Далее содержание источников полностью пли выборочно переносится на картографич. сетку и подвергается генерализации. См. Генерализация картографическая. Эти работы завершаются вычерчиванием карты в принятых условных обозначениях (см. рис. 1 — 4 к ст. Издание карт).

· Перепое изображения с карты-источника на составляемую карту может производиться различными способами. Приём, но требующий сложных инструментов, но малопроизводительный,— перерисовка по клеткам, образованным на источнике и составляемом оригинале сетью соответственных координатных линий, напр, меридианов и параллелей. Наиболее употребителен фотомохаппч. способ, при к-ром источники фотографируются с переводом в масштаб составляемой карты и полученные отпечатки, обычно синего цвета, служат «канвой» для нового, генерализованного рисунка. Для переноса могут также использоваться картографические приборы — пантограф и оптпч. проектор.

· При необходимости печатания карты, кроме первичного оригинала, т. н. составительского, нередко готовят чистовым черчением (пли гравированием па пластике) как копию вторичный, «издательский», оригинал, предназнач. специально для получения печатных форм хорошего качества.

· В совр. картографич. пропз-ве создание оригинала обычно является делом коллектива картографов разной квалификации, что обеспечивает большую производительность труда, сокращает затраты и сроки работы над картой. Науч.-тех. руководство изготовлением карты на всех этапах сё создания (включая издание карты) называют редактированием, а лицо, осуществляющее это руководств о,—редактором карты. В обязанности редактора входят: разработка программы карты, руководство работой составителей, наблюдение за правильным выполнением установок программы, контроль за подготовкой карты к печати и вообще разрешение всех принципиальных вопросов, возникающих в процессе составления карты

·

---

Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 919; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!