Минобрнауки россии федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
 Скачать 1.73 Mb.
|
|
2.4. Использование карт. Карты – одно из важных средств познания действительности. С их помощью решаются многие научные и практические народнохозяйственные задачи, связанные с планированием, строительством, рациональным использованием природных ресурсов и размещением производительных сил, обороной государства, освоением новых земель, поиском полезных ископаемых, изучением окружающей нас среды и ее мониторингом. Многообразие приемов научного познания, прогноза явлений, анализа по географическим картам называют картографическим методом исследований. Выделяют следующие основные приемы использования карт при картографическом методе исследования: 1. Визуальный анализ или зрительное исследование по картам отображаемых явлений. Целью является выявление наличия на карте исследуемых объектов и явлений, их свойств, особенностей их размещения и взаимосвязей. Результатом является качественное представление об изучаемой действительности. 2. Графические приемы анализа карт. Используют для отображения в наглядной форме каких-либо особенностей явлений, представленных на карте. К графическим приемам относится построение по картам профилей и разрезов, блок-диаграмм, графиков и т.д. 3. Картометрия и морфометрия. Картометрические работы включают в себя определение координат, расстояний, длин, высот, площадей, объемов и других количественных характеристик. Многие морфометрические показатели относительны. Они могут выражать соотношение между длинами и площадями, длинами и высотами, плотность явления и т.д. 4. Математико-статистический анализ, применяемый: для исследования по картам однородных явлений (урожайности, плотности населения и т.д.), их размещения и временных изменений, определяемых факторами с их неизвестной зависимостью; 39 для определения формы и тесноты связей между различными явлениями посредством корреляционных коэффициентов зависимости. 5. Преобразование карт для получения производных карт, предназначенных и удобных для конкретного исследования. 6. Картографическое моделирование, понимаемое как система создания, анализа и преобразования картографических произведений в пространственные модели реальных объектов, явлений и процессов. Выявление характерных особенностей карты дает возможность оценить пригодность ее использования для решения какой-либо конкретной задачи. С этой целью карта предварительно подвергается анализу и оценке. Анализ карты – это процесс всестороннего рассмотрения ее элементов и свойств в целях выяснения степени пригодности карты к использованию в конкретных целях. Оценка карты осуществляется на основании ее анализа и является выводом о качестве карты. Анализ общегеографических карт выполняется в следующей последовательности: 1. Выходные сведения картографического издания: заглавие; содержание; назначение; авторы; место и год выпуска; издательство; наименование организации, издающей карту; особенности оформления (число красок и т.д.). 2. Математическая основа: главный масштаб, картографическая проекция (название, свойства, искажения и т.д.). 3. Географическое содержание: гидрография, рельеф, растительность и грунты, социально-экономические объекты, политико-административное деление, культурно-экономические объекты, пути сообщения, надписи. 4. Элементы оснащения: легенды, масштаб, картографическая сетка, рамки, зарамочное оформление. 5. Элементы дополнительной характеристики территории: врезные карты, профили, текстовые данные. 6. Компоновка карты: расположение картографируемой территории, ее границы, средний меридиан и т.д. 40 3. Технология создания карт 3.1. Виды картографических технологий. Создание топографических и тематических карт осуществляется следующими путями. 1. Проведение полевых топографических съемок, т.е. съемочно- картографических работ. 2. Камеральное составление карт по источникам. Полевое топографическое картографирование выполняют государственные топографо-геодезические службы силами производственных подразделений. Топографические съемки во всех масштабах регламентируются стандартными положениями, руководствами и инструкциями. Тематические съемки (геологические, почвенные, геоботанические и др.) ведут министерства, ведомства, научные организации. Они также выполняются по государственным и ведомственным инструкциям, определяющим требования к картам, их содержание и весь порядок ведения съемочных работ. Топографические съемки на территории России выполняют в масштабах 1:25000, 1:10000, 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. Основные методы съемок - это стереотопографический и комбинированный. Результаты топографических съемок могут быть представлены в графической форме - это топографические планы и карты в цифровой форме - это цифровые модели местности. Камеральное картографирование выполняется, как правило, в средних и мелких масштабах и состоит в обобщении крупномасштабных карт, синтезе источников в соответствии с содержанием и назначением создаваемой карты. Камеральное картографирование ведется по принципу от частного к общему. По картам крупных масштабов путем генерализации создаются карты более мелких масштабов в определенной последовательности. 3.2. Проектирование карт. 3.2.1. Основные этапы создания карт Основные этапы при камеральном составлении карт следующие: 1.Редакционно-подготовительные работы – проектирование карты, разработка ее концепции, составление программы, подготовка всей необходимой документации. Этот этап завершается созданием проекта (программы) карты и включает следующие процессы: - формулировка назначения и определение требований к карте; - подбор, анализ и оценка источников для составления; - изучение территории и особенностей картографируемых явлений; - подготовка программы карты. 41 2. Составление карты, т.е. комплекс работ по изготовлению составительского оригинала карты. Составление выполняют в избранных проекции, компоновке, масштабе, принятой системе условных знаков с заданным уровнем генерализации. Данный этап включает такие процессы: - подготовка и обработка источников; - разработка математической основы карты; - разработка содержания карты и легенды; - техническое составление оригинала и проведение генерализации; - оформление карты; - редактирование карты и корректура на всех стадиях составления. 3. Подготовка к изданию и издание карты, размножение ее в печатной (полиграфической или компьютерной) форме. Они охватывают следующие процессы: - изготовление издательских оригиналов для обеспечения полиграфических процессов; - изготовление печатных форм и получение проб; - печатание (тиражирование) карт; - редактирование и корректура на всех стадиях подготовки и издания карты. Все работы по созданию карты осуществляет коллектив специалистов. В нем картографы сотрудничают с геоинформатиками, специалистами по теме карты (геологами, экологами, географами), инженерно-техническими работниками, полиграфистами. 3.2.2. Картографические источники. Картографические источники для создания карт - это разнообразные документы, по которым ведется составление карт. К ним принадлежат: - астрономо - геодезические данные; - картографические источники; - кадастровые данные, планы и карты; - данные дистанционного зондирования; - данные непосредственных натурных наблюдений и измерений; - данные гидрометеорологических наблюдений; - экономико-статистические данные; - литературные (текстовые) источники; - теоретические и эмпирические закономерности. Астрономо - геодезические данные необходимы для создания координатной основы карты, для вычисления фигуры Земли и расчета параметров земного эллипсоида. К ним относятся результаты астрономических наблюдений, гравиметрических измерений, данные триангуляции и трилатерации. В последние годы для создания геодезических сетей широко привлекаются глобальные позиционирующие системы (ГПС). Их называют также системами спутникового позиционирования. 42 Астрономо-геодезические данные необходимы для привязки всех топографических и тематических съемок, а пункты геодезической сети - один из главных элементов математической основы. Картографические источники. Общегеографические карты служат основой для нанесения тематического содержания карт, они обеспечивают географическую достоверность картографирования. Топографические, обзорно - топографические карты - это надежные и достоверные источники, которые создают по государственным инструкциям, в стандартной системе условных знаков с определенными требованиями к точности. Тематические картографические материалы - основной источник для составления тематических карт. К ним относятся результаты полевых тематических съемок (крупномасштабные планы, схемы, абрисы, маршрутные и стационарные съемки и т.п.), тематические карты разного масштаба и назначения, схемы землепользовании, лесоустроительные планы. Тематические карты крупных масштабов всегда служат источниками для создания мелкомасштабных карт. Карты одной тематики часто используют при составлении карт смежной тематики. Кадастровые планы и карты – особый вид источников. Они с документальной точностью отражают размещение, качественные и количественные характеристики явлений и природных ресурсов, дают экономическую и социально-экономическую оценку, содержат рекомендации по рациональному использованию и охране природных ресурсов. Таковы карты кадастра земельного, городского, полезных ископаемых, лесного, водного, промыслового и др. Данные дистанционного зондирования получают в результате неконтактных съемок с летательных воздушных и космических аппаратов, судов и подводных лодок, наземных станций. Главные качества дистанционных изображений, особенно полезны для составления карт - это их высокая детальность, одновременный охват обширных пространств, возможность получения повторных снимков и изучения труднодоступных территорий. Данные дистанционного зондирования используют в картографии для составления и обновления топографических и тематических карт, картографирования малоизученных и труднодоступных мест. Аэро- и космические снимки служат для создания фотокарт. Кроме одиночных снимков в качестве источников используют стереопары, монтажи, фотосхемы, фотопланы, панорамные снимки и фотопанорамы, фронтальные (вертикальные) фотоснимки. Данные натурных наблюдений и измерений - важнейший фактический материал для составления любых тематических карт. Наблюдения подразделяются на точные, выполненные в отдельных пунктах, на скважинах и т.п., маршрутные - вдоль по избранному направлению (по профилю, дороге, реке и др.) и площадные, охватывающие всю изучаемую территорию. Особенно выделяют стационарные наблюдения, например на геофизических полигонах, биостанциях и т.п. Стационары существуют десятки лет. Данные 43 ряды наблюдений необходимы для картографирования динамики явлений и процессов. Гидрометеорологические наблюдения. Для многих видов картографирования используют результаты наблюдений, проводимых на метеорологических, гидрологических и океанологических станциях и постах. Это данные регулярных измерений температуры, давления, осадков, солнечного сияния, ветра, облачности, гидрологического режима рек, озер, водохранилищ, физико-химических характеристик морских и океанических вод и др. Наблюдения ведутся в пунктах гидрометеорологической сети, равномерно распределенных по земному шару, с борта судов и с буев. Результаты измерений регулярно публикуются. Экономико-статистические данные. При создании карт социально- экономической тематики основными источниками служат данные о состоянии промышленности, сельского хозяйства, транспорта, энергетики, финансов и других отраслей народного хозяйства, населения, образования, культуры, сферы обслуживания. К основным экономико-статистическим источникам принадлежат материалы государственной статистики и данные, публикуемые международными организациями (ООН). Специальные автоматизированные системы осуществляют сбор, хранение, обработку и распространение данных государственной статистики. Текстовые источники – это геологические, исторические и др. описания, полученные в ходе непосредственных наблюдений или в процессе теоретических исследований. Отчеты экспедиций, монографические труды, статьи, содержащие фактический материал и теоретические положения, необходимые для истолкования многих других источников, привлекаемых при картографировании. Особым видом источников являются теоретические и эмпирические закономерности развития и размещения явлений и процессов. Они позволяют контролировать имеющуюся информацию, а при необходимости распространять картографирование на малоизученные территории. Например, с помощью математических зависимостей строят линии изотерм в труднодоступных высокогорных районах. В зависимости от тематики и назначения создаваемой карты одни из источников выступают как основные, а другие оказываются дополнительными и вспомогательными. Различают источники современные, отражающие нынешнее состояние картографируемого объекта, и старые, показывающие его прошлое состояние. Кроме того, источники подразделяют на первичные, получаемые в ходе прямых измерений и наблюдений, и вторичные, являющиеся результатом обработки первичных материалов. Первичные и вторичные источники различают по достоверности, точности, уровню обобщения, степени генерализации и др. 3.2.3. Анализ и оценка карт как источников 44 Анализ и оценка карт - это исследование их свойств и качества, пригодности для решения каких-либо задач, возможности служить источниками для картографирования. Основными критериями при этом выступают: - оценка математической основы; - научная достоверность карты и логичность построения легенды; - полнота и современность содержания; - геометрическая точность положения объектов в плане и по высоте; - качество оформления карты; - качество печати и др. Оценка математической основы состоит в том, чтобы выяснить целесообразность принятого масштаба, пригодность используемой проекции с точки зрения величины и характера распределения искажений и, главное возможность использования данной карты для количественных определений с заданной точностью. В свою очередь, выбор масштаба и проекции должен отвечать географическому положению территории на земном шаре, назначению и тематике карты, условиям ее использования и т.д. Все перечисленные требования неразрывно сопряжены друг с другом, приходится принимать во внимание многие факторы и даже эстетические критерии. Оценка научной достоверности карты предполагает установление ее соответствия принятым научным концепциям. Это зависит от обоснованности принятых классификаций и правильного построения легенды; от соблюдения правил генерализации. Кроме того, научная достоверность карты определяется принятой концепцией картографирования. Например, тектонические карты могут составляться или на основе геосинклинальной концепции, или теории литосферных плит — в результате получатся совсем разные изображения. При их оценке нужно учесть принадлежность автора к той или иной школе, новизну используемых им идей. При оценке социально-экономических карт необходимо учитывать идеологическую направленность карт, влияние политических интересов составителя. Оценка полноты и современности карты, прежде всего, касается объема информации, ее нагрузки. Главную роль здесь играют два фактора: изученность явления и назначение карты. Одному читателю карта может дать много информации, другому - мало. Все зависит от их целей, навыков работы с картой. Современность карты характеризуется ее соответствием определенной дате, периоду, эпохе. Например, соответствие синоптической карты конкретному дню и часу. 45 С оценкой современности связана проблема определения степени старения карты. Разные элементы карты стареют по - разному: природные элементы - медленно, социально-экономические - быстро. Многое зависит от степени освоения территории. Например, разработка нефтеносных месторождений или строительство гидростанции способны за один-два года полностью изменить облик местности. Для определения степени старения топографических карт ведут специальное дежурство и составляют дежурные карты, фиксируя на них все изменения на местности - появление новых поселков, дорог, изменение административных границ, присвоение новых названий и т.п. Для тематических карт старение происходит вследствие накопления новых знаний об объекте, изменения концепций (например, принципов районирования), проведения новых съемок. Периодическое сличение с дежурными картами позволяет оценить современность данной карты и провести ее обновление. Оценка геометрической точности карты характеризует величины погрешностей, возникающих при измерении по картам длин, площадей, углов и др. картографических характеристик. Эти погрешности появляются в результате совокупного влияния: - погрешностей положения пунктов геодезической основы; - искажений, вносимых картографической проекцией; - погрешностей определения планового и высотного положения объектов и контуров на источниках; - неточностей самого процесса картографирования; - погрешностей генерализации. Если известны значения каждой из погрешностей, то можно рассчитать среднюю квадратическую погрешность и принять ее в качестве показателя геометрической точности карты. На практике такую оценку получают путем сопоставления данной карты с более крупномасштабной, аэро- или космическими снимками или с заведомо более точным источником. Оценка качества оформления и издания карты начинается с выяснения ее наглядности, легкости восприятия и различимости знаков. Для визуального восприятия важно, чтобы все детали знаков, штриховок и расцветок были четки, хорошо различимы и соответствовали легенде. Для автоматического распознавания знаки должны хорошо контрастировать с фоном, а рисунок их был геометрически прост. Вся совокупность обозначений на карте должна быть логична и хорошо отражать соподчиненность объектов. Содержательно-значимые объекты должны выделяться на фоне других по размеру, рисунку, интенсивности цвета. Красиво оформленная и хорошо изданная карта привлекает к себе внимание и пробуждает интерес к ее содержанию. Поэтому особое значение приобретает гармоничность картографического произведения, т.е. единство 46 его композиции, соразмерность и уравновешенность всех элементов, согласованность целого и деталей. Требование гармоничности обычно применяют к произведениям искусства, его трудно уложить в систему нормативов. Критерии эстетической оценки меняются в разные эпохи. Они формируются постепенно и зависят от общей культуры и опыта читателя, развитости его художественного вкуса, а главное - от понимания содержания и конкретного назначения картографического произведения. |