Определение и свойства географических карт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Типы и виды картографических произведений

2. Определение и свойства географических карт

3. Значение географических карт в практике и науке

4. Понятие об электронных картах

Список использованных источников

Введение

Географические карты открывают взору всю нашу планету и вместе с тем могут воспроизводить детальную картину ее отдельных частей, характеризуя природу, население, хозяйство и культуру. Они обладают удивительной способностью аккумулировать в себе и передавать в наглядной и концентрированной форме знания о размещении явлений на Земле, накопленные во всей предыдущей истории человечества. Несомненно, карты принадлежат к великим творениям человеческой мысли. Рожденные общественной практикой и ей обязанные своим непрерывным развитием, географические карты образуют замечательное средство познания объективного мира и пространственного ориентирования, незаменимое во многих областях научной и практической деятельности.

Картоведение рассматривает карты и другие картографические изображения как особый способ отображения действительности, как пространственные модели реальных явлений, передающие их количественные и качественные характеристики, структуру, взаимосвязи и динамику. Картоведение образует часть картографии и в качестве учебной дисциплины исследует свойства и виды картографических изображений, содержит систематический обзор важнейших картографических источников, описывает способы анализа и методы использования карт в научных исследованиях и на практике.

картографический произведение военный карта

1 Типы и виды картографических произведений

Любые картографические произведения, какими бы полными и точными они бы ни были, достаточно быстро устаревают и требуют периодического обновления. Периодичность обновления зависит от масштаба карт и интенсивности хозяйственной деятельности в данном регионе. Чем крупнее масштаб карты, тем чаще она требует обновления и тем дороже сбор информации, необходимой для ее обновления. Если учесть затраты всех пользователей на составление картографических произведений, покрывающих одну территорию, становится понятной необходимость организации и развития единой географической информационной системы многоцелевого назначения.

К числу картографических произведений относятся географические, геологические и другие карты, планы, эскизы и пластические произведения, относящиеся к географии, топографии и другим наукам. Основной вопрос, который возникает применительно к охране такого рода произведений, состоит в том, являются ли они результатом творческой деятельности. Дать однозначный ответ на данный вопрос вряд ли возможно. Безусловно, не всякая карта или план могут быть безоговорочно отнесены к объектам авторского права. Ими, в частности, вряд ли можно признать такую карту или план, которые составлены исключительно с помощью технических средств, например путем аэрокосмической съемки, результаты которой обработаны компьютером. Однако в большинстве случаев создание карт и иных картографических произведений требует не только большой технической работы, но и творческого вклада составителя.

Основные особенности правового режима картографических произведений определяются тем, что подавляющая их часть создается по заданиям федеральных и иных органов исполнительной власти, включается в федеральный, территориальные и ведомственные картографо-геодезические фонды и может использоваться заинтересованными лицами в соответствии с Положениями об этих фондах.

Эффективность работы по созданию новых картографических произведений зависит от методически и технически правильных действий исполнителя на этапах подготовительных и основных картографических работ.

Объектом библиографического описания является отдельно изданное картографическое произведение ( карта, атлас), глобус, а также часть картографического издания.

Графический формат геоданных разработан для графического представления картографических произведений. Фактически - это совокупность точек и линий, оцифрованных в виде векторного файла. Представленная в такой форме, карта может быть легко актуализирована или модифицирована в карту специального назначения. Однако данный формат малопригоден для географических анализов.

Материалы дистанционных съемок издавна применялись для создания картографических произведений общего и специального назначения. Все топографические карты последних десятилетий выполнены с использованием методов стереофотограмметрии. Практически нет ни одной отрасли народного хозяйства, где для составления карт не применялись бы материалы дистанционных съемок.

Материалы дистанционных съемок издавна применялись для создания картографических произведений общего и специального назначения. Все топографические карты последних десятилетий выполнены с использованием методов стереофотограмметрии. Практически нет ни одной отрасли народного хозяйства, где для составления карт не применялись бы материалы дистанционных съемок.

Географические информационные системы были разработаны для компьютерной обработки традиционных аналоговых картографических произведений, преобразованных в один из электронных ( цифровых - растровых или векторных) форматов. Карты, которые создавались до недавнего времени, в наибольшей степени подходят для моделирования статических, двухмерных ( желательно - плоских) изображений.

Включает библиографические записи картографических изданий, а также глобусов, рельефных, объемных и других картографических произведений, в том числе документов на микроносителях [1].

2 Определение и свойства географических карт

Термин «карта» происходит от греческого слова chartes, которое означало лист из папируса для письма. Издавна было принято определять географическую карту как уменьшенное изображение земной поверхности на плоскости. Но это определение неточно и неполно. Во-первых, оно справедливо и в отношении любого фотоснимка земной поверхности, и в отношении пейзажа - изображения местности средствами изобразительного искусства. Во-вторых, оно ограничивает задачи карты изображением земной поверхности, тогда как современные карты включают в свое содержание самые разнообразные природные и социально-экономические явления (например, температуру и давление воздуха, национальный состав населения и др.) в географической оболочке и даже за ее пределами (например, на некоторых геологических картах, картах орбитальных объектов и др.).

Необходимо, следовательно, отразить в определении те существенные свойства, которые отличают карту от других изображений земной поверхности, и вместе с тем распространить определение на все виды географических карт. Общепринято указывать три основных принципа, определяющие специфику географических карт: 1) математически определенное построение; 2) использование особых знаковых систем (картографических символов); 3) отбор и обобщение изображаемых явлений. Но современное развитие картографии вводит в представление о картах еще два принципа первостепенного значения ? системное отображение действительности и ее целенаправленное моделирование.

Математически определенное построение карт предусматривает установление строгой функциональной зависимости между географическими координатами точек картографируемых явлений, в частности точек земной поверхности, и прямоугольными (или иными) координатами тех же точек на плоскости. Это позволяет изучать по картам пространственные отношения и формы изображаемых объектов. Такое построение как бы включает два действия для перехода от пространственных форм отображаемых явлений к их воспроизведению на плоскости. Одно из них состоит в проектирования картографируемых явлений на математическую поверхность Земли, за которую принимают уравнённую поверхность Мирового океана, мысленно продолженную под материками. Это проектирование выполняется ортогонально, по отвесным линиям, перпендикулярным математической поверхности Земли, в результате чего земные объекты передаются в своих плановых очертаниях. Вследствие сложности математическая поверхность Земли заменяется в картографии весьма близкой по форме поверхностью эллипсоида вращения (т. е. фигуры, полученной вращение эллипса вокруг его малой оси), или, что менее точно, поверхностью шара.

Другое действие заключается в изображении поверхности эллипсоида или шара (точнее их моделей, уменьшенных до масштаба проектируемой карты) на плоскости. Развернуть поверхность эллипсоида (или шара) на плоскости без складок и разрывов (или без сжатия и растяжения) невозможно. Другими словами, земную поверхность нельзя изобразить на плоскости без геометрических деформаций, называемых искажениями, сохраняя истинные горизонтальные очертания объектов. Поэтому для перехода от поверхности эллипсоида (шара) к плоскости используют те или иные математические способы отображения, называемые картографическими проекциям и, которые устанавливают определенную функциональную зависимость между координатами точек на эллипсоиде и карте. Когда такая зависимость и масштаб модели известны, можно учитывать деформации плоского изображения и, следовательно, определять по карте с необходимой точностью пространственные отношения и действительные плановые формы (протяжение, площадь и углы) изображенных объектов. Более того, карты с математически формализованным изображением рельефа позволяют определять высоты точек земной поверхности, создавать зрительный образ форм рельефа и исчислять их пространственные характеристики (крутизну, объемы ). Это замечание справедливо по отношению к любым поверхностям, отображаемым на картах.

Географические карты передают явления не в фотографическом или картинном воспроизведении, а посредством особого языка карт специальных знаковых систем, показывающих различные природные и общественные явления в форме, удобной для пространственной локализации и передачи их некоторых количественных и качественных характеристик. В своих сочетаниях и взаимосвязях эти знаки создают на карте пространственный образ действительности. Смысл применения картографических знаков становится очевидным при сопоставлении карты с аэроснимком той же местности Первоначальное впечатление может оказаться неблагоприятным для карты.

Видимая с высоты полета подлинная картина земной поверхности заменена на карте изображением геометрического характера. Картографические знаки как бы стирают многие индивидуальные черты объектов местности и тем самым обедняют изображение.

Использование картографических знаков позволяет:

сильно уменьшать изображение земной поверхности, чтобы охватить одним взглядом необходимую часть или даже всю земную поверхность, воспроизводя при этом на карте те объекты местности (или особенности картографируемых явлений), которые в силу уменьшения не выражаются в масштабе карты, но по своему значению должны быть на ней показаны; показывать на карте рельеф земной поверхности (например, при помощи горизонталей) и отображать явления в атмосфере и недрах Земли, т. е. передавать три измерения в плоском изображении; не ограничиваться отображением на карте только внешнего вида (поверхности) предметов (явлений), а указывать их внутренние, коренные свойства (например, морские карты показывают подводный рельеф, грунты морского дна, температуры и соленость водных масс и многое другое, тогда как аэроснимки дают только некоторое представление о состоянии и различии поверхностных вод и выделяют зоны малых глубин);показывать распространение явлений, не воспринимаемых нашими органами чувств (например, магнитное склонение, аномалии силы тяжести и т. п.), и делать наглядными связи и отношения, недоступные непосредственному восприятию (например, связи между источниками сырья и предприятиями по его переработке); исключать стороны, частности и детали явлений, малозначимые при конкретном назначении карты, и выделять их общие и существенные признаки (например, характеризовать на картах мелкого масштаба населенные пункты по численности населения и административному значению, отказываясь от передачи их планировки), т. е. прибегать к абстракции; отображать процессы (например, морские течения), перемещения (например, грузопотоки, перелеты птиц), ход во времени (например, сезонные явления в природе) и в известной мере развитие явлений (например, динамику населения и его различных групп), т. е. вводить в карты чертвертое измерение время.

Весьма существен процесс отбора и обобщения изображаемых явлений, который принято называть картографической генерацией. Эффект генерализации наглядно проявляется при сравнении карт разного масштаба, изображающих одну и ту же местность. По мере уменьшения масштабов рисунок местности становится более мелким и потому трудно читаемым. Для сохранения наглядности изображения необходимо устранить второстепенные объекты местности, а также обобщить и обеспечить выразительную передачу ее основных типических черт и характерных особенностей. Генерализация во многом обусловливается масштабом карты. Например, изображение

1 км 2 местности занимает в масштабе 1 : 1 000-1 м2 , в 1 : 10 000-1 дм2 , в 1 : 100000- 1 см2 , в 1 : 1 000 000- 1 мм2. Изобразить местность во всех этих масштабах с одинаковой подробностью и насыщенностью невозможно. Однако главный фактор генерализации не в ограничении места и не в графических возможностях карт. Направление и степень генерализации определяются назначением карты, в соответствии с которым устанавливаются относительное значение и подробность показываемых на ней явлений, система картографических знаков и т. п. Если учесть, что сам масштаб карты является в первую очередь функцией ее назначения, то назначение карты предстанет как ведущий фактор генерализации.

Таким образом, генерализация сохраняет на карте лишь те явления, которые важны в практическом или теоретическом отношении; она сосредоточивает внимание на передаче наиболее значимых типических черт и определяющих особенностей, позволяет отличать на картах главное от второстепенного, находить в единичных объектах общие свойства и т.д., т.е. служит средством абстракции и познания. Генерализация придает картам новое качество.

Системное отображение действительности на картах основано на внедрении в картографию системного подхода, при котором картографируемые явления рассматриваются либо как геосистемы, т. е. территориальные природные и социально-экономические комплексы различного ранга (соподчиненности) и различной пространственной размерности, либо как элементы таких геосистем. Системный подход предполагает не только отображение элементов комплекса, их свойств и состояния, но также учет взаимосвязей и функционирования элементов при взгляде на комплексы как компоненты системы более высокого уровня. Все это позволяет глубже осмысливать содержание карт, его ведущие элементы, взаимосвязи, оценивать характерные показатели, меру генерализации, разумеется, в зависимости от назначения конкретных карт.

Наконец, более полному пониманию существа географических карт способствует взгляд на них как на модели, т. е. построения, воспроизводящие некоторые стороны действительности в упрощенной, схематизированной, доступной обозрению форме с целью получения о них новых знаний.

Из анализа основных принципов построения карт следует, что карты образуют плоские пространственные, математически определенные образно-знаковые модели действительности. Они отображают пространство картографируемых явлений - их пространственные отношения, структуру и формы, используя для этого особый язык ? символику картографических знаков. Благодаря генерализации в картах воплощаются характерные признаки моделей вообще избирательный подход и обобщение. Карты ограничивают свое содержание определенными явлениями, передают лишь некоторые их свойства и связи, широко используют упрощения и упорядочение характеристик. Системный принцип определяет структурный и пространственный уровень моделирования.

Подобно другим моделям, карты могут включать в свое содержание весьма различные явления: конкретные (например, населенные пункты) и абстрактные (плотность населения), реальные (речную сеть) и предполагаемые (проектируемую сеть орошения). Введение в карты четвертого измерения - времени позволяет рассматривать их в качестве пространственно-временных моделей.

Эти соображения приводят к компактному пониманию географических карт как плоских образно-знаковых пространственно-временных моделей геосистем и их элементов. Стандарт картографических терминов определяет карту иначе (по стилю небезупречно) как построенное в картографической проекции, уменьшенное, обобщенное изображение поверхности Земли, поверхности другого небесного тела или внеземного пространства, показывающее расположенные на них объекты в избранной системе условных знаков. Это определение распространяет картографирование на небесные тела (что целесообразно), но по изжившему себя стереотипу ограничивает картографирование поверхностями и находящимися на них объектами.

Карты лика Земли, изображающие ее поверхность и расположенные на ней объекты воды, растительный покров и грунты, населенные пункты и пути сообщения, государственные и административные границы и т.д., принято называть общегеографическими. В их число входят топографические карты ? подробные изображения местности.

Существует множество других карт, которые передают относительно подробно и обстоятельно какой-либо элемент (или элементы), входящий в содержание общегеографической карты (например, растительность), или показывают разнообразные природные или общественные явления, отсутствующие на общегеографических картах (например, геологическое строение земной коры, климат, плотность населения и т. п.). Эти карты называются тематическими. Как отмечалось, они могут изображать любые явления на земной поверхности и вне ее (например, ветры на высоте 4 км, глубинные температуры моря и т. д.) [2].

3. Значение географических карт в практике и науке

Карты ? весьма эффективное средство хранения и передачи пространственной информации. Они допускают единовременный обзор пространства в любых пределах ? от небольшого участка местности до поверхности Земли в целом; создают пространственный образ отображаемых явлений; содержат их необходимые количественные и качественные характеристики; позволяют определять координаты, длины, площади, высоты и объемы нанесенных объектов; показывают их сочетания, взаимосвязи, особенности и закономерности размещения. Эти свойства объясняют значение и ценность карт. Обобщая многообразие линий их практического использования, можно выделить следующие главные направления: общее ознакомление с местностью, районом, страной и т. д., их изучение по картам без посещения в натуре; ориентирование по картам, т. е. их применение в качестве путеводителей на местности - на суше и в океане, при движении войск и в туристских походах, для навигации, мотатранспорта и т. д.; использование карт в качестве основы для инженерного проектирования -транспортного, энергетического, промышленного и сельскохозяйственного, а также для организации территории (включая районные планировки); достаточно сказать, что на выгоднейшие трассы железных дорог, автомагистралей и трубопроводов теперь изыскиваются не в поле, а намечаются по картам в кабинетах проектных организаций; обеспечение картами государственного и регионального планирования, а также нужд управления административного и хозяйственного на любых территориальных уровнях от отдельного города и района до страны в целом; применение карт в школе и внешкольном обучении, для пропаганды научных знаний и подъема общей культуры, а также для ознакомления народных масс с родной страной и другими государствами мира.

В военном деле карты являются основным источником информации о местности и обязательным пособием при управлении войсками и организации их взаимодействия.

Особенно велика роль карт в условиях социалистического общества. Правильная оценка географических условий для нужд народного хозяйства; исследование, инвентаризация, рациональное использование и восстановление природных богатств; охрана, контроль и улучшение географической среды; целесообразное размещение производительных сил, комплексное развитие экономических районов и формирование территориально-производственных комплексов ? эти и другие народнохозяйственные задачи требуют для своего выполнения высококачественных карт, в частности широко привлекаемых на всех стадиях территориального планирования.

Большое значение карты приобрели как средство научных исследований, в частности географических. Классик отечественной географии Д. Н. Анучин писал, что «степень географического познания страны определяется степенью совершенства имеющейся для нее карты». Каждое географическое исследование так или иначе исходит из существующих карт и дает материалы для их пополнения и совершенствования.

Энергичное внедрение в современную науку методов моделирования позволило полнее оценить великую познавательную силу карт как пространственно-временных моделей реального мира, отображающих те стороны, свойства и процессы действительности, которые существенны для целей конкретных исследований. Карты не только закрепляют и передают в экономной форме знания о положении и состоянии явлений, но и делают наглядными их пространственные взаимосвязи и закономерности размещения. Вместе с тем системный подход открыл большие возможности картографических моделей для изучения процессов развития и прогнозирования многих природных и общественных явлений. [2].

4 Понятие об электронных картах

Электронная карта -- картографическое изображение, сгенерированное на основе данных цифровых карт и визуализированное на видеомониторе компьютера или видеоэкране др. устройства (например, спутникового навигатора).

Являясь средством оперативного контроля, каждая конкретная электронная карта существует лишь в определённый момент времени, как правило непродолжительный, пока видна на устройстве отображения. В этом их главное отличие от прочих визуальных картографических материалов, визуализируемых на твёрдой подложке (бумага, пластик) средствами графического вывода (например, принтерами).

Это значение лучше всего согласуется с самим словом «электронная», то есть получаемая посредством движения электронов, что и происходит в работающем электронном устройстве.

При этом система условных знаков электронной карты включает в себя и специальные шрифты, а классификация электронных карт соответствует общей классификации карт, например: электронная топографическая карта, электронная авиационная карта, электронная геологическая карта, электронная кадастровая карта и другие.

Условные знаки, используемые на электронных картах, имеют свои особенности по сравнению с традиционными бумажными картами или компьютерными картами (карты на твёрдой подложке, подготовленные с помощью компьютерных технологий, например ГИС). Это обусловлено с одной стороны низкой разрешающей способностью современных (на конец 2000-х годов) устройств видеоотображения, по сравнению с технологиями печати на твёрдой подложке, а с другой -- более широкими графическими возможностями в области анимации.

Ограничение разрешающей способности дисплеев вызывает необходимость упрощать условные знаки (использовать графические образы с меньшим количеством деталей), а отсутствие необходимости иметь статичное изображение карты позволяет применять анимацию (например, мигание) для подсветки отдельных объектов (например, результатов поиска).

В неформальной речи электронными картами могут также называть компьютерные файлы, содержащие картографическое изображение в растровом, векторном или гибридном (растрово-векторном) формате, визуализируемое на основе данных и правил, содержащихся в файле [3].

Список использованных источников

1 Берлянт А.М. Картография: учебник /А.М. Берлянт. ? 2-е изд. - М.:КДУ, 2010. - 328 с.

2 Салищев К.А. Картоведение: учебник / К.А. Салищев. ? 3-е изд. ? М.: МГУ, 1990. ? 400с.

3 Раклов В.П. Картография и ГИС: учебное пособие. - М.:КДУ, 2010. 188 с.

Размещено на Allbest.ru