Некоторые приемы работы с картами
Основы картографирования
План темы
1. Карта. Элементы карты.
2. Картографический метод исследования.
3. Некоторые приемы работы с картами.
4. Виды и типы географических карт. Географические атласы.
Картография изучает методы создания и использования карт. Она развивается в тесном единстве с физической и экономической географией. Картография как наука тесно связана с картографическим производством-созданием карт, атласов, глобусов. В настоящее время картографическое производство опирается на материалы космических снимков.
План, карта, аэрофотоснимок, космический фотоснимок
План - чертеж местности, выполненный в условных знаках и в крупном масштабе (1:5000 и больше). План создается в ходе непосредственных инструментальных, глазомерных или комбинированных съемок на местности.
Аэрофотоснимок - фотографическое изображение земной поверхности, полученное с самолёта или с другого летательного аппарата. Аэрофотоснимки делятся на плановые – расположение оси отвесно, перспективные – ось наклонена. По снимкам распознают строение местности, ее рельеф, геологические особенности, дорожную сеть, растительный покров, почвы и так далее. Аэрофотоснимки служат основой для создания различных по тематике карт.
Космический снимок – изображение Земли или другого небесного тела, полученного с космического летательного аппарата. Космические снимки – это основные материалы дистанционного зондирования. Космические снимки широко применяются во всех сферах науки и народнохозяйственной практике. На основе картографических произведений создаются космофотокарты.
|
|
|
Карта
Термин «карта» появился в средние века, в эпоху Возрождения, до этого употреблялись слова «tabula» и «descriptionis» (изображение). Этот термин происходит от латинского «Charta» (лист, бумага), производного от греческого «хартес» – бумага из папируса.
В России изначально карта называлась «чертежом», что означало изображение местности чертами, черчением, и лишь в эпоху Петра I появился сперва термин «ландкарты», а потом – «карты». Интересно, что в Толковом словаре В. Даля (1881) карта определяется именно как «чертеж какой-либо части земли, моря, тверди небесной».
Карта – уменьшенное, обобщенное, условно-знаковое изображение Земли, других планет или небесной сферы, построенное по математическому закону (то есть в масштабе и проекции). Карта – это модель реальной действительности, показывающая размещение, свойства и связи природных и социально-экономических явлений. К ним относятся карты и атласы.
Наиболее общее и традиционное определение таково:
|
|
|
Карта — это математически определенное, уменьшенное, генерализованное изображение поверхности Земли, другого небесного тела или космического пространства, показывающее расположенные или спроецированные на них объекты в принятой системе условных знаков.
В самом определении карты обозначены основные ее свойства:
– математический закон построения — применение специальных картографических проекций, позволяющих перейти от сферической поверхности Земли к плоскости карты;
– знаковость изображения – использование особого условного языка картографических символов;
– генерализованность карты – отбор и обобщение изображаемых объектов;
– системность отображения действительности – передача элементов и связей между ними, отображение иерархии геосистем.
Свойства карты хорошо понятны при сопоставлении с аэро- и космическими снимками. Снимки дают подробный «портрет», копию местности, но без всяких условных знаков. На снимках территория предстает такой, какова она есть. Картографические условные знаки во многом обогащают изображение. Они позволяют передать количественные и качественные характеристики объектов (например, указать породы леса, ширину и покрытие автодорог, проходимость болот), отразить объекты, недоступные взору человека (рельеф дна океана, строение земной коры на больших глубинах и т.п.), наглядно показать даже то, что не воспринимается органами чувств (магнитные склонения, аномалии силы тяжести и др.), передать динамику процессов, их ход во времени и перемещение в пространстве (атмосферные вихри, грузопотоки, миграции населения). Наконец, с помощью условных знаков на карте можно представить расчетные показатели и научные абстракции, скажем, градиент поля температур или степень устойчивости природных ландшафтов к химическому загрязнению.
|
|
|
Картограф сам выбирает знаки и способы изображения, решает, что и как будет показано на карте. Одновременно он проводит отбор и обобщение объектов, т.е. определяет, что важно для данной карты и обязательно должно быть на ней показано, а что не очень существенно и может быть частично или полностью исключено. При этом составитель карты исходит не только из определенных научных принципов, правил и инструкций, но и привлекает свои знания, руководствуется собственным пониманием сути отображаемого явления, его генезиса и значимости в картографируемой геосистеме.
Многие решения, которые принимает картограф, индивидуальны в каждой конкретной ситуации и поэтому трудно формализуемы. Карта, в отличие от снимка, не является копией местности, это изображение реальности, пропущенное через голову и руки картографа. Образно говоря, на снимке представлены только факты, а на карте еще и научные понятия, обобщения, логические абстракции.
|
|
|
Элементы карты – это ее составные части, включающие само картографическое изображение, легенду и зарамочное оформление.
Основной элемент – картографическое изображение, т.е. содержание карты, совокупность сведений об объектах и явлениях, их размещении, свойствах, взаимосвязях, динамике. Общегеографические карты имеют следующее содержание: населенные пункты, социально-экономические и культурные объекты, пути сообщения и линии связи, рельеф, гидрографию, растительность и грунты, политико-административные границы.
На тематических и специальных картах различают две составные части картографического изображения. Во-первых, это географическая основа, т.е. общегеографическая часть содержания, которая служит для нанесения и привязки элементов тематического или специального содержания, а также для ориентировки по карте. Во-вторых, тематическое или специальное содержание (например, геологическое строение территории или навигационная обстановка).
Важнейший элемент всякой карты — легенда, т.е. система использованных на ней условных обозначений и текстовых пояснений к ним. Для топографических карт составлены специальные таблицы условных знаков. Они стандартизированы и обязательны к применению на всех картах соответствующего масштаба. На большинстве тематических карт обозначения не унифицированы, поэтому легенду размещают на самом листе карты. Она содержит разъяснения, истолкование знаков, отражает логическую основу и иерархическую соподчиненность картографируемых явлений. Последовательность обозначений, их взаимное соподчинение в легенде, подбор цветовой гаммы, штриховых элементов и шрифтов — все это подчинено логике классификации изображаемого объекта или процесса. На сложных картах для повышения информативности легенды ее иногда представляют в табличной (матричной) форме. Тогда по строкам легенды дается один показатель (например, генетическая характеристика объекта), а по столбцам — другой (например, морфологические особенности этого объекта).
Картографическое изображение строится на математической основе, элементами которой на карте являются координатные сетки, масштаб и геодезическая основа. На мелкомасштабных картах элементы геодезической основы не показываются. С математической основой тесно связана и компоновка карты, т.е. взаимное размещение в пределах рамки самой изображаемой территории, названия карты, легенды, дополнительных карт и других данных.
Вспомогательное оснащение карты облегчает чтение и пользование ею. Оно включает различные картометрические графики (например, на топографической карте помещают шкалу крутизны для определения углов наклона склонов), схемы изученности картографируемой территории и использованных материалов, разнообразные справочные сведения. К дополнительным данным относятся карты-врезки, фотографии, диаграммы, графики, профили, текстовые и цифровые данные. Они не принадлежат непосредственно картографическому изображению или легенде, но тематически связаны с содержанием карты, дополняют и поясняют его.
Картографический метод исследования – это метод использования карт для познания изображенных на них явлений.
По существу, этот метод составляет главное содержание раздела об использовании карт. Познание понимается в широком смысле слова и подразумевает изучение по картам структуры, взаимосвязей, динамики и эволюции явлений во времени и пространстве, прогноз их развития, получение всевозможных качественных и количественных характеристик и т.п.
Приложения картографического метода исследования в науке и практике весьма многообразны. Как было показано выше, он является одним из основных средств познания во всех науках о Земле и планетах и смежных с ними социально-экономических науках. Картографический метод служит средством для принятия практических решений, связанных с планированием и освоением территорий, размещением населения, охраной окружающей среды и многими другими хозяйственными проблемами.
Направления использования. В современном обществе карты, атласы и другие картографические произведения широко используются в следующих направлениях:
· для ориентирования на местности;
· в современных навигационных системах;
· в науке, как средство получения знаний об изучаемом объекте;
· в народном хозяйстве при планировании, инженерном строительстве, разведке полезных ископаемых;
· в военном деле для обеспечения обороноспособности страны;
· в обучении, как учебные пособия и материалы для самостоятельной работы.
Использование карт теснейшим образом связано с их составлением. Это удобно показать на схеме, иллюстрирующей систему «создание – использование карт». Источником исходной информации служит окружающая действительность. При картографировании выборочные наблюдения преобразуют в карты, т.е. создают модели этой действительности. В ходе картографического моделирования происходит сложная научная обработка данных, связанная с абстрагированием, анализом и синтезом. Все это, как известно, определяется целями и назначением карты, на процесс моделирования влияют уровень знаний, степень изученности объекта, научно-методические принципы картографирования, логика классификаций, применяемая система условных обозначений и многие другие факторы.
В ходе последующего использования карт происходят новые преобразования информации, которые также зависят от поставленных целей, квалификации и опыта исследователя, применяемых технических средств, алгоритмов и программ и т.п. При этом, однако, любое звено исследования, начиная с исходной гипотезы и кончая измерительными инструментами, вносит погрешности в результат. Поэтому полученные данные и выводы необходимо всегда соотносить с реальной действительностью, интерпретировать его и при необходимости вносить коррективы.
Таким образом, в системе «создание – использование карт» существуют два тесно сопряженных между собой метода:
1. Картографирование, или картографический метод отображения, цель которого состоит в переходе от реальной действительности к карте (модели).
2. Картографический метод исследования, использующий готовые карты (модели) для познания действительности.
Эти методы перекрываются и имеют многие обратные связи. Однако для некартографов эти два метода четко различаются. Например, почвовед может пользоваться в своих исследованиях геоморфологической или геоботанической картой, совершенно не касаясь процедур ее составления, а геоморфолог – топографической картой, хотя он никак не участвовал в съемке местности, и т.п.
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 (Пример Климат – почвы – растительность):
– 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.
Некоторые приемы работы с картами
Широкое использование картографического метода исследования в разных отраслях знания привело к возникновению множества приемов анализа карт, в разработке которых активно участвовали картографы, географы, геологи, геофизики, математики, экономисты. Издавна применялись картометрия и морфометрия, позднее активное развитие получили приемы математического анализа, математической статистики, теории вероятностей и иные.
Все приемы анализа карт значительно варьируются в зависимости от технического оснащения. Существуют разные уровни механизации и автоматизации исследований по картам:
– визуальный анализ, т.е. чтение карт, глазомерное сопоставление и зрительная оценка изучаемых объектов;
– инструментальный анализ – применение измерительных приборов и механизмов;
– компьютерный анализ, выполняемый в полностью автоматическом или интерактивном режиме с использованием специальных алгоритмов, программ или геоинформационных систем.
Все приемы на разных уровнях механизации и автоматизации могут быть использованы для работы с отдельной картой либо с сериями карт и атласами.
Описание – традиционный и общеизвестный прием анализа карт. Его цель – выявить изучаемые явления, особенности их размещения и взаимосвязи. Научное описание, составляемое по картам, должно быть логичным, упорядоченным и последовательным. Оно отличается отбором и систематизацией фактов, введением элементов сравнения и аналогий. В описание часто вводят количественные показатели и оценки, включают таблицы и графики. В заключении формулируются выводы и рекомендации.
Описания могут быть комплексными (общими) или поэлементными (частными). Общие описания (таковы, например, общегеографические описания) дают комплексную характеристику природы, населения, хозяйства территории. Частные – касаются какого-либо одного компонента, например, рельефа или особенности расселения (скажем, описание только карстового рельефа).
В настоящее время, когда для анализа карт широко привлекаются математические методы и компьютерные технологии, описания не утратили своего значения. Описания, основанные, главным образом, на визуальном анализе карт, хороши тем, что позволяют составить образное и целостное представление об изучаемом объекте и сделать выводы синтетического характера, применяя для этого неформальные эвристические подходы.
Составление профилей.
Профили строят для того, что бы представить вертикальный разрез изучаемого явления вдоль избранного на карте направления. Это могут быть профиль рельефа, геологические или почвенные разрезы, кривые изменения температур, профили плотности и т.п. При построении профилей задают две оси, по горизонтальной откладывают расстояния, обычно в масштабе карты, а по вертикальной – значения профилируемых показателей.
Картометрические определения.
Измерения длин прямых линий выполняют циркулем и масштабной линейкой, а ломаные линии измеряются по отрезкам. Чтобы измерить извилистые линии рек, береговых линий и др. можно воспользоваться циркулем-измерителем с малым раствором игл, с помощью которого «проходят» вдоль измеряемой извилистой линии и умножают затем число «шагов»на величину раствора, выраженную в масштабе карты. Так же извилистые линии можно измерить таким прибором как курвиметр. Он состоит из движущегося колесика и циферблата со стрелкой, которая указывает пройденное по карте расстояние в см или км на местности.
Измерение площадей осуществляется с помощью планиметров.
Принцип действия прибора основан на измерении длин дуг, описываемых на поверхности специальным роликом с очень малым пятном контакта. Ролик закреплен на одном из шарнирно соединенных рычагов простейшего пантографического механизма. Известное положение ролика относительно звеньев механизма позволяет при обходе измеряемого контура измерительным штифтом пантографа – за счет прокатывания роликом в каждый конкретный момент времени по дуге со строго определенным радиусом – аппроксимировать измеряемый контур прямоугольником с известной длиной сторон и площадью, равной площади измеряемого контура. Палетки – прозрачные накладки на карту, расчерченные на квадратики одинакового размера (например, площадь одного квадратика 1 кв.см). Площадь отыскивается по формуле P=a2 n, где а – сторона квадрата, выраженная в км, а n- число квадратов, попавшее в пределы измеряемого контура.
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 62; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!