Картографическая генерелизация. Картографическая генерализация
 Скачать 3.13 Mb.
|
|
Практическая работа КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЛИЗАЦИЯ Цель задания: Составить фрагмент карты Варианты задания предоставляются преподавателем. Материальное обеспечение: топографические, тематические и специальные карты Задание 1. Изучить фрагмент исходной топографической карты Ознакомиться с технологией генерализации Перенести фрагмент исходной топографической карты на математическую основу из масштаба 1 : 50 000 в масштаб 1 : 25 000 площадью 100 см2. Пояснение. Картографическая генерализация – это отбор и обобщение изображаемых на карте объектов, выделение их основных типичных черт и характерных особенностей. Генерализованность – неотъемлемое свойство каждой карты. Даже на самой крупномасштабной из них изображение генерализовано, поскольку невозможно показывать все объекты с максимальной подробностью. Различают следующие виды генерализации: отбор объектов, показываемых на карте (ос- тавляют наиболее крупные: населенные пункты с числом жителей более 10 000 человек, реки с длиной более 1 см в масштабе и др.); обобщение количественной характеристики (введение более крупных количественных подразделений). Следовательно, картографическая генерализация создает определенные акценты и способствует показу на карте качественно новой ин- формации (рис. 156).   а б Рис. 156. Сглаживание метрического описания линейных и площадных объектов карты с учетом имеющихся пространственных топологических связей в соответствии с установленной точностью сглаживания (в миллиметрах на карте): а – объекты (населенные пункты) до проведения генерализации; б – после  Задание 1.1. Ответить на вопросы: Какими факторами и почему определяется генерализация? Варианты ответов: а) масштабом карты; б) назначением карты; в) тематикой карт; г) особенностями картографируемой территории. Назначение карты. На карте показывают лишь те объекты, которые соответствуют ее назначению. Изображение других объектов, не отвечающих назначению карты, только мешает ее восприятию, затрудняет работу с картой. Если, например, школьная учебная административная карта предназначена для демонстрации на классной доске, то на ней сохраняют лишь самые важные элементы содержания (крупные города, границы и т.п.). Их изображают крупными знаками со значительным обобщением без излишней детализации. Если же аналогичная административная карта имеет справочное назначение и используется в настольном варианте, то она должна содержать максимум возможной для данного масштаба информации об административном делении, населенных пунктах, путях сообщения. Влияние масштабапроявляется в том, что при переходе от более крупного изображения к более мелкому сокращается площадь карты. Выше уже говорилось, что показать в мелком масштабе все детали и подробности невозможно, и поэтому неизбежны их отбор, обобщение, исключение. Одновременно с уменьшением масштаба увеличивается пространственный охват, что также сказывается на генерализации. Объекты, важные для крупномасштабных карт (например, местные ориентиры), теряют свое значение на картах мелкого масштаба и, следовательно, подлежат исключению. Тематика и тип карты определяют, какие элементы следует показывать на карте с наибольшей подробностью, а какие можно более или менее существенно обобщить или даже совсем снять. Какие объекты и явления генерализуют на экономической карте, на сельскохозяйственной карте, на физической карте? на экономической карте генерализуют такие объекты и явления как: подробно показать населенные пункты, пути сообщения и административное деление. речную сеть можно изобразить генерализованно, сохранив реки, важные для судоходства. На сельскохозяйственной карте генерализуют такие объекты и явления как: Подробно показывают элементы сельскохозяйственного производства, торговля продуктами сельского хозяйства и их потребление. Генерализовано изображают речную сеть (оставляя только значимые, большие реки), административное деление (выделяют в общем, граница страны, субъекта), дорожную сеть. На физической карте генерализуют такие объекты и явления как: Генерализуют мелкие озера, реки, мелкие города ( исключают из карты города по признаку численности населения), также генерализуют административное деление ( оставляя федеральные округа), в зависимости от масштаба генерализуют рельеф карты. Задание 1.2. Рассмотреть примеры картографической генерализации (рис. 157–162). Проследить тенденции в изменении изображения. Сравнить изрезанность границ административных образований (рис. 157), наличие островов, притоков, извилистость рек (рис. 158–159), на число населенных пунктов, дорог, других элементов местности, а так- же на способы отображения информации. Выявить разницу между картами. Пояснить причину ее возникновения Указать виды генерализации, использованные в примерах (обобщение качественных ли- бо количественных характеристик; упрощение контуров; объединение ареалов; исключение малозначащих и мелких объектов; переход от ареалов к значкам Сделать вывод о проявлениях картографической генерализации:  Рис. 157. Схема генерализации картографического изображения   а б Рис. 158. Показаны горизонтальные и вертикальные координатные линии прямоугольной сетки, соответствующие карте масштаба 1 : 50 000 (а), и координатные линии прямоугольной сетки, полученные в результате формирования математической основы карты масштаба 1 : 100 000 (б)    а б в Рис. 159. План кварталы крупного населенного пункта до (а) и после (б, в) генерализации: а – показаны кварталы крупного населенного пункта до выполнения формирования проездов; б – белым цветом отмечены расширенные проезды между кварталами; в – показаны кварталы после автоматической обрезки кварталов по расширенным проездам. В целом, мелкие кварталы объединены, ширина проездов увеличена  а  б в Рис. 160. Изображение местности на панораме (а) и картах масштаба 1 : 100 000 (б), 1 : 500 000 (в – вверху) и 1 : 3 000 000 (в – внизу)  Рис. 161. Изображение одного географического пункта (Джакарта)  Рис. 162. Пример генерализации, связанный с уменьшением извилистости контуров острова Из рисунка 157 видно, что при увеличении масштаба изрезанность границ административных образований идет сглаживание второстепенных изгибов контура. На данном рисунке используется способ картограммы. Видом генерализации является упрощение контуров. По рисунку 158 видно что при генерализации наиболее мелкие изгибы, не выражающиеся в масштабе карты отсутствуют, мелкие притоки также убираются, форма островов сглаживается. Видом генерализации является исключение малозначащих и мелких объектов. По рисунку 159 Видом генерализации является объединение ареалов. Из рисунка 160 видно количество населенных пунктов уменьшается, как и наличие дорого (остаются только основные). Видом генерализации является исключение малозначащих и мелких объектов. На рисунке 162 изрезанность границ административных образований сглаживается. Контуры островков выравниваются из изломаных. Видом генерализации является упрощение контуров. Задание 2. Рассчитать коэффициент густоты объекта при помощи палетки. Палетку можно изготовить на кальке, прочертив тушью или гелевой ручкой сетку из сетку взаимно перпендикулярных прямых линий, отстоящих одна от другой от 2 до 5 мм. Для подсчета коэффициента густоты объекта наложить палетку на изучаемую территорию. Записать число пересечений m извилистых линий с сеткой палетки. Определить суммарную длину извилистых линий по формуле за основу возьмем следующий рисунок   Σl = (π· q · m)/4, где q – длина стороны квадрата палетки. Для большей точности измерений палетку развернуть, вновь подсчитать число пересечений и взять среднее. Формула примет вид: Σl = (π· 5 · m)/4N, где N – число наложений палетки. Σl = (π· 5 · 114)/4*2 = 14318,4 мм= 143,18 Задание 3. С помощью палетки определить густоту любых линий на карте: густоту дорог, границ любых выделов, расчлененность рельефа (чем больше густота границ, тем мельче контуры; чем больше извилистость горизонталей, тем больше расчлененность и т. п.). Сделать вывод о проявлениях картографической генерализации: конкретизировать разницу между картами и указать причину ее возникновения (указать, какие виды генерализации были применены при составлении данных карт).  Рис. 163. Различная степень генерализации (10, 80, 100 %) Расчет будет производится для линии 100% генерализации.  Σl = (π· q · m)/4, где q – длина стороны квадрата палетки. Для большей точности измерений палетку развернуть, вновь подсчитать число пересечений и взять среднее. Формула примет вид: Σl = (π· 5 · m)/4N, где N – число наложений палетки. Σl = (π· 5 · 183)/4*2 = 22984,8 мм= 229,85м Задание 4. Выстроить в порядке очередности этапы процесса преобразования карты
Задание 5. Проанализировать последовательность действий при картографической генерализации (сверху вниз). Определение назначения карты влияет на объем содержания и детализацию изображаемого явления. На картах показывают лишь те объекты, которые соответствуют ее назначению Определение масштаба карты Влияние на генерализацию масштаба карты сказывается на графических возможностях изображения объектов и явлений, на определенной площади карты. С уменьшением масштаба увеличивается пространственный охват (район –область – государство – континент и т. д.), что влечет переход от индивидуальных черт к родовым характеристикам и к обобщающим понятиям глобального значения. Выделение главных и второстепенных объектов Объекты второстепенные и нехарактерные частично исключаются. Определение ценза и нормы генерализации При отборе пользуются двумя количественными показателями: цензами и нормами. Ценз отбора – ограничительный параметр, указывающий величину или значимость объектов, сохраняемых при генерализации. Норма отбора – показатель, определяющий принятую степень отбора, среднее на единицу площади значение объектов, сохраняемых при генерализации. Нормы отбора регулируют нагрузку карты. Этот критерий всегда дифференцирован соответственно особенностям картографируемой территории. Определение картографируемых объектов Отбор самых важных для изображения объектов Установление условий обобщения качественных и количественных параметров объектов и явлений проявляется в укрупнении количественных градаций изображаемого явления, укрупнении шкал, переходе от непрерывных шкал к ступенчатым или от неравномерных к равномерным, например увеличение сечения рельефа при генерализации топокарт или при укрупнении группировки населенных пунктов по числу жителей. Обобщение качественных характеристик за счет сокращения различий объектов, что связано с обобщением классификационных признаков. Отбор объектов и явлений для переноса на составляемую карту При отборе объектов на карте оставляют важные и необходимые объекты с точки зрения назначения и масштаба карты, особенностей территории. Обобщение изображения переносимых объектов В чем состоит внутренняя логика этой последовательности? строго определенная последовательность процесса генерализации карты. Что произойдет при ее нарушении? при нарушении последовательности генерализации могут возникнуть ошибки при данном процессе. Например, при неправильном определение тематики карты, могуи быть излишни или наоборот недостаточно информативные карты после генерализации. От чего зависят количественные параметры составляемой карты? количественные параметры составляемой карты зависят от масштаба карты. Задание 6. Рассмотреть генерализацию элементов содержания и последовательность ее про- ведения. Объекты гидрографии и гидротехнических сооружений В процессе процедуры генерализации выполняется автоматическая замена участков площадных объектов, имеющих ширину менее допустимой (в миллиметрах на карте), на участки линейных объектов. Площадные объекты преобразуются в линейные объекты в соответствии с таблицей перекодировки. Обработка каждого площадного объекта гидрографии состоит из следующих этапов: • поиск линейных объектов (типа Притоки), примыкающих к обрабатываемому площадному объекту; • замена участков площадных объектов на участки линейных объектов; • дотягивание объектов типа Притоки до метрики полученных линейных объектов. Населенные пункты, промышленные и сельскохозяйственные объекты Генерализация населенных пунктов на картах зависит от ряда факторов, в первую очередь, от масштаба, назначения карты и особенностей картографируемой территории. Требования к изображению населенных пунктов на топографических и мелкомасштабных общегеографических картах значительно отличаются, но общими требованиями для карт разных масштабов являются: правильная передача размещения населенных пунктов на местности и отображение их типа поселения, числа жителей и политико-административного значения. При генерализации населенных пунктов используются следующие способы: Обобщение качественных признаков и количественных показателей, Отбор населенных пунктов, Обобщение внешней формы населенных пунктов, Замена отдельных элементов их собирательными понятиями Дорожная сеть и дорожные сооружения Для изображения железных дорог применяются различные рисунки условных знаков. Положение дорог определяется положением их на картографическом материале. Железные дороги классифицируются на картах по следующим признакам: По числу путей – на однопутные, двухпутные и многопутные. По ширине колеи – ширококолейные и узкоколейные; По виду тяги – электрифицированные и прочие; По состоянию полотна – действующие, строящиеся, разобранные. Автдороги изображаются в зависимости от классификации дорог. Отбор дорог зависит также от тематики карты. Рельеф, растительность, грунты Генерализация рельефа включает в себя генерализацию изолиний (горизонталей, изобат) и генерализацию точечных объектов рельефа. В процессе генерализации изолинии (горизонтали) либо удаляются, либо преобразуются к точечным объектам с абсолютной высотой. Вместе с удаляемыми горизонталями удаляются также принадежащие им бергштрихи и подписи. Генерализация растительного покрова и грунтов в основном заключается в обобщении очертаний контуров и их отборе. Также при большом количестве мелких участков отдельные из них исключаются, а близко расположенные однородные участки можно объединять в общий контур при расстоянии между ними не более 0,5 мм. Границы С уменьшением масштаба невозможно сохранить геометрические очертания объектов. Обобщение формы означает исключение мелких, нехарактерных деталей изображения и второстепенных изгибов контура. Обобщение заключается в сглаживании небольших извилин береговых линий водных объектов, горизонталей, контуров растительного покрова и грунтов и т. п. При этом следят за тем, чтобы сохранить географические особенности объекта. При обобщении геометрических очертаний объекта необходимо сохранить основные поворотные точки и линии контура, исключая мелкие, незначительные. Задание 7. Ответить на вопросы: Что такое ценз? Ценз отбора – минимальная длина или площадь объекта, начиная с которой объекты наносятся на карту. Например, на карте масштаба 1:100 000 наносятся все болота площадью 25 кв. мм и более, или все реки длиной 1 см и более. Таким образом, ценз отбора указывает величину объектов, которая сохраняется при генерализации. С уменьшением масштаба размеры значений цензов возрастают. Что такое норма? Норма отбора – количество изображаемых объектов на единицу площади карты. На- пример, на топографические карты наносят 10–15 отметок высот на 1 кв. дм карты, остальные исключают. Эта норма может быть иной, в зависимости от особенностей картографируемой территории и масштаба. Какие объекты оставляют на справочной, учебной, политической, экономической, геологической, сельскохозяйственной картах? на справочной карте оставляют: столицы , города, основные дороги на учебной карте оставляют: Система условных знаков, населенные пункты, гидрография, рельеф на политической карте оставляют: административное деление, столицы субъектов,дороги, жд дороги на экономической карте оставляют: информацию о населении, промышленности, сельском хозяйстве, транспорте, границы субъектов на геологической карте оставляют: горные породы, границы распределения пород на сельскохозяйственной карте оставляют: контуров сельскохозяйственных угодий, границы субъектов, столицы субъектов Задание 8. Перенести фрагмент исходной топографической карты на математическую осно- ву из масштаба 1 : 50 000 в масштаб 1 : 25 000 площадью 100 см2. За основу возьмем следующую карту масштаба 1:50000 ( справка), слева карта в масштабе 1:25000  |