Минобрнауки россии федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
 Скачать 1.73 Mb.
|
|
3.2.4. Программа карты При проектировании карты основное внимание уделяется созданию программы карты (редакционного плана), которая включает следующие разделы: назначение карты; математическая основа; содержание карты; способы изображения и оформления; принципы генерализации; информационная база, источники и указания по их использованию; географическая характеристика территории; технология изготовления карты. Исходным моментом для разработки программы служит задание на карту, в нем указывается ее название, масштаб территория и назначение. Отсюда вытекают требования к проектируемой карте. Разработка содержания карты предусматривает: 1) формулировку общих принципов картографирования; 2) определение конкретных элементов содержания; 3) выбор способов их качественной и количественной характеристики. В программе конкретно указываются способы изображения и оформления каждого элемента содержания, градации шкал, цвета и оттенки цвета, шрифты и размеры надписей и др. Разрабатываются образцы оформления типичных участков. Разработка способов изображения и оформления карт называется картографическим дизайном. Привлечение методов компьютерной графики повышает эстетические качества и выразительность карт. Указания по генерализации дают с учетом назначения и характера использования карты. Соответственно определяют цензы и нормы отбора. Генерализация находится в тесной связи с особенностями территории, поэтому в программу включают краткое географическое описание и районирование территории. Это позволяет обосновывать параметры генерализации. Особое внимание в программе занимают оценка источников и указания по их использованию. Программа должна содержать конкретный перечень источников, характеристику их надежности и доступности, последовательность использования. Особое внимание уделяется приемам и способам изображения информации на слабоизученных территориях. 47 В заключительном разделе программы карты регламентируются технические приемы составления и издания, используемые технологии и программное обеспечение. Программа содержит ряд приложений: 1. Макет компоновки карты. Отражает взаимное расположение основных частей карты — картографического изображения, элементов оснащения, дополнительных карт, профилей, диаграмм и т.п.; 2. Легенду карты, содержащую условные знаки, шрифты, применяемые на карте. 3. Схему районирования. 4. Схему использования картографических источников. Иногда выполняют две схемы для основных источников и дополнительных. 5. Макеты генерализации карты: а) макет гидрографии; б) макет населенных пунктов; в) макет путей сообщения; г) орографическую схему основных форм рельефа; д) макеты элементов специального содержания. 6. Образцы оформления карты. Кроме того, к программе прилагаются: списки всех используемых картографических материалов и других источников, перечень всех географических объектов (рек/озер, населенных пунктов и т.д.), подлежащих отображению на карте. В разработке программы, в частности тематических карт, наряду с картографами участвуют географы и другие специалисты по теме карты и по картографируемой территории. Такое содружество обеспечивает высокое качество программы и успешное ее претворение в жизнь при создании карты. Ведущий инженер-картограф, отвечающий за весь процесс реализации программы и претворения ее содержания в карту, является ее редактором. 3.3. Составление и оформление карт. Прежде всего проводят подготовку источников. При необходимости выполняют масштабирование, изменение проекции или даже системы координат, преобразование классификаций легенды. Проводят обработку таблиц и текстовых материалов. Определяют, что и в каком порядке будет наноситься с источников на составляемую карту. При подготовке математической основы необходимо: а) вычислить координаты точек пересечения меридианов и параллелей; б) вычислить координаты углов внутренней рамки карты; в) построить картографическую сетку (сеть меридианов и параллелей) и рамки карты; г) нанести опорные пункты; д) проверить построение математической основы. 48 При построении математической основы карты применяют специальные приборы и инструменты: линейку Дробышева; штангенциркуль; координатограф; нормальную (женевскую) линейку; набор лекал. Следующий процесс составления - это составление легенды. В основу ее кладут ту или иную классификацию картографируемых явлений, устанавливают вид и размер знаков градации и цветовую гамму шкал, выбирают фоновые окраски, вид шрифтов и т.п. Легенда организует все содержание карты, определяет состав изображаемых элементов, определяет детальность качественных и количественных характеристик. Далее приступают к нанесению на математическую основу содержания карты. При составлении тематической карты в первую очередь наносят общегеографические элементы в облегченном виде - береговую линию, гидрографическую сеть, населенные пункты, административные границы, дороги, иногда рельеф. Далее приступают к нанесению на основу тематического содержания одним из существующих способов. Для составления карт применяются следующие способы: 1) фотомеханический; 2) с помощью проектора; 3) составление по клеткам; 4) пантографирование; 5) при помощи пропорционального циркуля; 6) компьютерное составление; 7) аэрокосмические методы. Сущность фотомеханического способа состоит в следующем. Картографический материал фотографируется в нужном масштабе и с полученного негатива изготавливают на чертежной бумаге копию бледно - синего цвета. Если картографические проекции картматериала и составляемой карты различны, то выполняется трансформирование изображения картоисточника. Полученную копию монтируют на подготовленный оригинал карты, содержащий математическую основу. Для составления карт можно применять оптические приборы типа эпископ и диаскоп. Эпископ служит для проектирования изображения на экран. Диаскоп служит для проектирования изображения на экран с прозрачного материала. Масштаб проектируемого изображения устанавливают изменяя расстояние от экрана до объекта и от объекта до картисточника. Оптическое проектирование изображения производится на составительский оригинал отражением с карт источника или на просвет с негатива или диапозитива. Техника составления по клеткам проста и не требует никаких специальных приспособлений. Картисточник и составительский оригинал разбивают на клетки. Размеры сторон клеток на составительском оригинале 3-5 мм. Их размер на картисточнике зависит от степени его уменьшения. В пределах каждой клетки рисунок с картисточника на составительский оригинал 49 переносят на глаз. Процесс составления очень трудоемкий и применяется в исключительных случаях: а) когда проекция картисточника и составляемой карты резко отличаются и нет возможности провести трансформирование; б) при наличии большой и неравномерной деформации картисточника; в) когда часть элементов содержания карты (например, гидрография, населенные пункты, дороги) нанесена с одного материала, а другая часть (например, рельеф) составляется по другим материалам. Пантографирование производится с помощью пантографа. Этим методом можно получить уменьшенное или увеличенное изображение картисточника. Пантограф применяется, когда проекции карт источника и новой карты одинаковы. Установив и выверив пантограф, под его обводной шпиль укладывают рисунок, предназначенный к перерисовке, а под карандаш — подготовленную основу карты. Рисунок и оригинал взаимно ориентируют и обводным шпилем обводят контуры на картисточнике, а карандаш в это время рисует на оригинале изображение этого контура. Пропорциональный циркуль применяют для перенесения отдельных элементов с карт с источника на составляемую карту. Пропорциональный циркуль состоит из двух циркульных ножек, соединенных между собой подвижным шарниром таким образом, что в обе стороны от шарнира образуются циркули – измерители. Шарнир движется в прорезах ножек и может быть закреплен в любом месте. Передвигая шарнир можно получить любое соотношение линий ад и А Б, т.е. переносить изображение в любой масштаб. При компьютерном составлении предварительно вычисляется или сканируется географическая основа. Затем она выводится на экран в укрупненном масштабе, на нее накладывают тематическую информацию с имеющихся картисточников. содержания изображают сразу в принятой легенде. Одновременно на карте размещают надписи, следя за тем, чтобы они хорошо соответствовали элементам содержания. В процессе составления карты ведется генерализация изображения и согласование элементов содержания, которое предполагает учет разных географических закономерностей и взаимосвязей (зональных, гипсометрических, структурно-геологических, ландшафтных), увязку элементов содержания вдоль границ, природных рубежей и структурных линий. Составление карты чаще всего выполняют не только картографы, но и специалисты по теме карты. Они готовят и представляют исходные материалы, которые затем подвергаются картографической обработке. Различают следующие виды авторских и составительских документов: Авторский эскиз — первоначальный набросок, отражающий общую идею карты и легенды. Он выполняется схематично, без соблюдения некоторых картографических правил, с возможными отступлениями от принятых условных знаков. 50 Авторский макет - карта, выполненная на географической основе и точно передающая содержание, но составленная не в строгом соответствии с техническими требованиями графического изображения. Авторский оригинал - рукописная карта, выполненная в полном соответствии с легендой, с необходимой точностью, полнотой и детальностью. Составительский оригинал - точный и полный по содержанию оригинал карты, составленный с учетом всех правил и требований и с высоким графическим качеством. Составительский оригинал выполняется на пластике или ватмане, наклеенном на алюминий или авиационную фанеру. Составительский оригинал содержит штриховые элементы карты. Фоновая окраска не дается за исключением зеркала вод, которое закрашивается голубым цветом. Штриховые элементы и надписи вычерчиваются цветами, принятыми для издания карты, только синий цвет заменяется зеленым. На всех этапах составления карты осуществляется редактирование, т.е. руководство и контроль за всеми процессами создания карты. Редактор карты следит за правильным построением математической основы, точным нанесением и взаимным согласованием элементов содержания и географических названий, правильным применением условных знаков и способов оформления, соблюдением правил генерализации. 3.4. Подготовка к изданию и издание карт. Если карта остается рукописной, т.е. она не подлежит изданию (размножение печатанием в картографическом производстве), то процессами проектирования и составления ограничивается весь объем работ по ее созданию. Но если оригинал карты подлежит изданию, то возникает необходимость в осуществлении еще одного этапа работ — подготовки карты к изданию. Это диктуется тем, что составленные первоначальные оригиналы не всегда удовлетворяют специальным требованиям полиграфического производства, направленным в первую очередь на создание качественных печатных форм. Создание издательских оригиналов карт, учитывающих технологические требования полиграфического производства, определяет сущность этого этапа. Издание карты завершает весь цикл работ по ее созданию от начального замысла до его воплощения в жизнь в виде готовой изданной карты. Первичный составительский оригинал карты представляет собой карту, на которой элементы содержания представлены штриховым рисунком в цвете. Так как при создании карты используется несколько издательских оригиналов, а по ним изготовляется столько же печатных форм, то проверка их взаимной согласованности и качества воспроизведения осуществляется посредством штриховых проб — совмещенных оттисков с этих печатных форм. Для передачи постепенных, плавных переходов от светлых (слабых) тонов одного цвета к насыщенным (более интенсивным) тонам (например, при отмывке рельефа) выполняют полутоновый оригинал карты. 51 Фоновая расцветка карты, как уже отмечалось, не производится на составительском оригинале. Оттиск штриховой пробы с фоном, раскрашенным акварелью в цветах, которыми должна быть отпечатана карта, называется красочным оригиналом. Красочный оригинал служит образцом для подбора фоновых расцветок печатающейся карты. Он также используется для выполнения красочных макетов, способствующих изготовлению печатных форм фоновых красок. Подготовка карты к изданию (изготовление штриховых издательских, красочного и полутонового оригиналов и печатных проб) завершается печатанием красочной пробы — совмещенного оттиска, полученного со всех штриховых, полутоновой и фоновых печатных форм. Красочная проба дает представление об окончательном виде карты, который она будет иметь после ее издания. Красочная проба является эталоном при печати и приемке изданных карт. Фотографированием со всех издательских оригиналов получают негативы, используемые для изготовления печатных форм. Они создаются путем перенесения рисунка с оригинала карты на поверхность печатной формы. Печатание на бумаге, пластике или другой основе осуществляется посредством оттиска на ней печатной формы, заранее покрытой краской. В картоиздании в зависимости от строения печатной формы печать может быть плоской, глубокой и высокой. Плоская печать является в настоящее время основным способом печати в картоиздании. Ее название происходит от того, что как печатающие, так и пробельные элементы печатающей формы лежат в одной плоскости. Лист алюминия или цинка покрывают светочувствительным слоем. Он экспонируется с наложенным на него негативом рисунка карты. Под воздействием света точки, линии, площади рисунка карты на печатной форме сильно воспринимают жирную типографскую краску и становятся невосприимчивыми к воде (ее отталкивают). Пробельные места (не занятые рисунком) печатной формы в результате экспонирования и последующей химической обработки воспринимают воду, но не воспринимают краску. При глубокой печати на пластину (из латуни, меди, стали), покрытую светочувствительным составом, фотографическим путем переносят рисунок карты, который химически вытравливается, и в полученные углубления закатывают краску. Печатную форму покрывают листом бумаги, которая под влиянием пресса несколько вдавливается в углубления, залитые краской, и воспринимает таким образом рисунок карты. При высокой печати на печатной форме из металла или линолеума рисунок делают выпуклым. Рельефные элементы формы покрывают краской, углубленные места не закрашены. При печатании краска с выпуклых элементов формы переходит на бумагу, передавая рисунок; пробельные места (промежутки) остаются незакрашенными. Высокая печать применяется в основном для печатания текста. Как известно, при непосредственной печати (контактной) оттиск на бумаге воспроизводит зеркальное отображение рисунка. 52 Офсетный способ печати, при котором краска сначала передается с печатной формы на промежуточную поверхность резинового полотна ротационного валика, а затем с нее на бумагу, дает возможность получить прямое изображение карты. Печатная форма в ротационных (В переводе с латинского языка «ротация» — круговращение) офсетных машинах укрепляется на формном цилиндре. На офсетном цилиндре натянута резина, а на другом цилиндре прикреплен лист бумаги для получения оттиска прямого изображения карты. На печатную форму в процессе печатания наносится краска из красочного аппарата, которая последовательно при взаимодействии (соприкосновении) цилиндров переходит с формного на офсетный и с него на печатный цилиндр, на котором прикреплен лист бумаги (будущая карта). Самонакладчик подает бумагу на печатный цилиндр и после восприятия краски снимает с него и укладывает в самоприемник. Современные офсетные машины осуществляют печатание несколькими красками, что устраняет необходимость пропускать каждый лист бумаги через несколько машин, каждая из которых наносит на карту только одну краску. Такие машины имеют производительность от 4000 до 7000 оттисков в час. Печатные формы на офсетных машинах годны для получения от 15 000 до 100 000 оттисков. 3.5. Компьютерные технологии создания карт. 3.5.1. Общее понятие На современном этапе развития картографического производства в процессе составления и подготовки карт и атласов к изданию широко используются компьютерные программные и аппаратные средства, позволяющие значительно повысить качество выпускаемой картографической продукции и снизить ее себестоимость. В наши дни информатизация коснулась всех сторон жизни общества: промышленности, сельского хозяйства, науки, культуры, образования. Картография, как наука об отображении и исследовании явлений природы и общества посредством картографических изображений является одной из тех областей, в которых внедрение компьютерной техники привело к значительным изменениям технологий. Возникло новое явление в картографии - компьютерная картография, которое объединило в себе различные направления: геоинформационное картографирование, цифровое картографирование, трехмерное моделирование, интернет-технологии, компьютерные издательские системы и т.д. Появлению новых технологий в области составления и подготовки к изданию карт способствовали в первую очередь следующие достижения научно- технического прогресса: - создание персональных ЭВМ, достаточно мощных для работы с большими объемами графических данных; 53 - разработка программных средств, позволяющих вести комплексные составительско-оформительские работы; - развитие сканирующей техники, появление цветных и большеформатных сканеров; - создание и совершенствование фотонаборных комплексов, способных осуществлять вывод высококачественных цветоделенных фотоформ из различных графических пакетов; - развитие средств оперативной полиграфии (принтеры, копировальные аппараты, ризографы). Применение компьютерных методов позволяет значительно упростить и формализовать целый ряд приемов выполнения графических работ. Так, за последние годы существенно изменился инструментарий картографа. Вышли из употребления такие чертежные материалы и принадлежности, как: тушь, краски, чертежные бумаги и пластики, линейки и трафареты различного типа и назначения, чертежные перья и ручки, рейсфедеры, кисти и другие традиционные чертежные инструменты и приспособления. Их функции успешно выполняют вычислительная техника, специализированные программные средства и высокопроизводительное оборудование. Картограф, владеющий приемами компьютерной графики, может оперативно выполнять сложные картосоставительские работы с высоким графическим качеством. С внедрением компьютерной технологии объединились процессы составления, оформления и ввода сеток и заливок. Тем самым устранено дублирование графических работ, присущее традиционной ручной технологии. Компьютерные издательские системы позволяют на одном рабочем месте проводить полный цикл работ по созданию оформительского и издательского оригиналов карты с возможностью внесения исправлений в компьютерный оригинал карты без ухудшения его качества. Современные средства оперативной полиграфии обеспечивают издание карт небольшими тиражами в короткие сроки. Для подготовки карт к тиражированию офсетным способом применяется специализированное оборудование - фотонаборные автоматы и системы прямого экспонирования печатных форм. Фотоформы и печатные формы, полученные с применением лазерных технологий, имеют очень высокое полиграфическое качество. При этом исключаются многочисленные процессы копирования на пластиках. Преимуществами компьютерных технологий являются: прежде всего высокие точность и качество графических работ, разнообразнейшие оформительские возможности, значительное увеличение производительности труда и снижение производственных затрат, повышение полиграфического качества картографической продукции. Поэтому составление и подготовку карт к изданию необходимо выполнять путем комплексного использования средств компьютерной картографии. Для хранения и отображения картографической информации в цифровом виде могут использоваться два принципиально различных метода представления графических изображений: растровый (точечный) и векторный. 54 Растровое изображение представляет собой матрицу элементов - пикселов. Каждый пиксел характеризуется размером, тоновым значением, глубиной цвета и позицией. Редактирование растровых изображений заключается в изменении цвета определенной группы пикселов, тем самым достигается изменение формы объектов (рис. 27, а). Наиболее часто растровые изображения получаются путем сканирования оригиналов (фотографий, слайдов, рисунков) и используются затем в оформлении картографических произведений. Основными достоинствами растровой графики является легкость автоматизации ввода изобразительной информации и фотореалистичность. Недостатками - большие объемы файлов, невозможность увеличения размеров изображения без потери информации. В картографии широко используются растровые копии картографических материалов (отсканированные бумажные карты), такие изображения служат картографической основой для ведения составительско-оформительских работ, являющихся по сути своей преобразованием растровых данных в векторные - векторизацией. Рис. 27. Методы представления графических изображений. а- растровое представление; б - векторное представление В векторном представлении изображения строятся с помощью математических описаний объектов (так называемых примитивов), в качестве которых могут выступать линии, дуги, окружности, кривые Безье, текст и т.п. Векторную графику называют также "объектно-ориентированной", так как файл изображения формируется из дискретных, не связанных между собой элементов изображения, размеры, форма и цвет которых могут быть независимо друг от друга изменены быстро и без потери качества (рис. 27, б). Практическими преимуществами векторного представления являются сравнительно небольшой объем файлов, независимость от разрешения устройства вывода и удобство редактирования. Следует отметить, что каждый векторный редактор сохраняет данные в своем внутреннем формате, поэтому изображение, созданное в одном векторном редакторе, как правило, неконвертируется в формат другой программы без погрешностей. |