Основы географии
Классификация карт по содержанию. Понятие картографической проекции, виды искажений. Классификация проекций по виду параллелей и меридианов. Система условных знаков, язык карты и картографическая семиотика. Основные способы картографического изображения.
Рубрика | География и экономическая география |
Вид | шпаргалка |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.07.2015 |
Размер файла | 39,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
1. Классификация карт по содержанию
2. Основные картографические продукты
3. Понятие картографической проекции. Виды искажений
4. Классификация проекций по характеру искажений
5. Классификация проекций по виду параллелей и меридианов
6. Система условных знаков. Язык карты
7. Картографическая семиотика
8. Способы картографического изображения (способы значков, линейных знаков, изолиний, псевдоизолиний)
9. Способы картографического изображения (способ качественного фона, количественного фона, локализованных диаграмм, точечный способ)
1. Классификация карт по содержанию
В этой классификации, прежде всего, выделяют три большие группы:
· общегеографические карты;
· тематические карты;
· специальные карты.
Общегеографические карты. Эти карты отображают совокупность элементов местности, имеют универсальное многоцелевое применение при изучении территории, ориентировании на ней, решении научно-практических задач. На общегеографических картах показу всех элементов уделяют равное внимание, изображая все объекты, видимые на местности.
Тематические карты. Это наиболее обширная и разнообразная категория карт природных и общественных (социальных и экономических) явлений, их сочетаний и комплексов. Содержание карт определяется той или иной конкретной темой. Группа карт природы охватывает карты литосферы, гидросферы, атмосферы, педосферы и биосферы. Такие карты подразделяются на следующие группы:
1. карты геологические;
2. геофизические;
3. рельефа земной поверхности и дна океанов;
4. метеорологические и климатические;
5. гидрологические (вод суши);
6. океанологические (вод морей и океанов);
7. почвенные;
8. ботанические;
9. зоогеографические;
10. медико-географические;
11. общие физико-географические.
Специальные карты. Карты этой группы предназначены для решения определенного круга задач или рассчитаны на определенные круги пользователей. Чаще всего это карты технического назначения:
· навигационные;
· кадастровые;
· технические;
· проектные.
Ввиду объективных трудностей эта классификация не отличается строгостью. К числу специальных можно, например, отнести карты учебные, агитационно-просветительские, экскурсионные, спортивные и некоторые другие. Иногда в основание для подобной классификации кладут назначение карт. Однако не всегда легко провести границу между картами разного назначения и картами тематическими и обще географическими, которые благодаря своей многофункциональности могут использоваться в качестве учебных или, скажем, экскурсионных. Особую группу составляют специальные тактильные (осязательные) карты для слепых и слабовидящих.
2. Основные картографические продукты
Помимо карт к картографическим продуктам также относятся:
Глобусы -- вращающиеся шарообразные модели Земли, планет или небесной сферы с нанесенным на них картографическим изображением. Глобусы имеют масштаб, систему меридианов и параллелей, изображение дано в принятой системе условных обозначений. При этом на глобусах отсутствуют искажения, присущие картографическим проекциям, сохраняется постоянство масштаба, полное подобие контуров и направлений. Подобно картам глобусы различают по объекту (земные, планетные, небесные), тематике (общегеографические, геологические, политические и т. п.), назначению (учебные, навигационные и др.), а также по размерам (большие кабинетные, настольные, малые и миниатюрные). Первые глобусы были изготовлены в Европе в XV--XVI вв., теперь они рассматриваются не только как картографические произведения, но и как старинные произведения искусства. Современные глобусы чаще всего формуют из пластика, они могут снабжаться внутренней подсветкой и механизмом, моделирующим вращение планеты. Наиболее употребительные масштабы земных глобусов 1:30 000 000--1:80 000 000. Иногда изготовляют разъемные глобусы, с их помощью демонстрируется внутреннее строение планеты.
Атласы -- систематические собрания карт, выполненные по единой программе как целостные произведения. В атласе карты тематически увязаны между собой, взаимно согласованы и дополняют друг друга, они специально предназначены для сопоставления и совместного анализа. Атласы классифицируют по пространственному охвату, назначению, формату и иным признакам. Их издают в виде книг или альбомов, в переплете или отдельными листами, помещаемыми в общую папку или коробку. Кроме карт атласы содержат пояснительные тексты, справочные материалы, графики, фотографии. Подробному рассмотрению атласов посвящена глава IX.
Рельефные карты -- карты, дающие объемное трехмерное изображение местности. Для большей наглядности и выразительности вертикальный масштаб таких карт всегда преувеличен по сравнению с горизонтальным в 2--5 раз (в зависимости от масштаба карты) для горных территорий и в 5--10 раз -- для равнин. Все содержание рельефных карт показывают обычными условными знаками. Прежде рельефные карты изготовляли из дерева, гипса, картона, папье-маше, теперь их обычно формуют из пластика в термовакуумных установках. Рельефные карты применяют в учебных целях и для решения некоторых практических задач, например проектирования дорог, водохранилищ и т.п.
Блок-диаграммы -- трехмерные плоские картографические рисунки, совмещающие изображение какой-либо поверхности с продольными и поперечными вертикальными разрезами. Тематика блок-диаграмм различна: геологические и геоморфологические блок-диаграммы отражают устройство земной поверхности одновременно с разрезами земной коры, почвенные -- дают представление о соотношении рельефа местности и почвенного профиля, океанологические -- показывают распределение водных масс, фронтов, течений, солености и т. п. Блок-диаграммы строят в аффинных и перспективных проекциях, для наглядности масштаб по вертикали обычно преувеличивают по сравнению с горизонтальным, «растягивают» изображение вдоль одной из осей, меняют наклоны и ракурсы. Электронные блок-диаграммы можно поворачивать и вращать на экранах дисплеев для наилучшего обзора с разных сторон. Иногда блок-диаграммы строят в виде системы профилей (вертикальных сечений), делают в них вырезы или изображают отдельные блоки как бы раздвинутыми.
Анаглифические карты (анаглифы) -- карты, отпечатанные двумя взаимно дополняющими цветами (например, сине-зеленым и красным) с параллактическим смещением так, что оба изображения образуют стереопару. При рассматривании таких карт через специальные очки-светофильтры с красным и сине-зеленым стеклами каждый глаз видит лишь «свое» изображение, и в результате они воспринимаются как единое черно-белое объемное стереоскопическое изображение. Методы компьютерной графики позволяют получать анаглифы на экране дисплея. Анаглифические карты обычно используют в качестве учебных пособий как наглядные рельефные модели.
Фотокарты -- карты, совмещенные с фотоизображением. Для их изготовления полиграфические оттиски с фотопланов совмещают с картографическим изображением отдельных элементов местности (с координатной сеткой, горизонталями, надписями и др.) либо с тематическим содержанием (геологические строение, ландшафты и т.п.). Фотокарты создают в проекциях и разграфке, принятых для обычных карт, они имеют одинаковую с ними основу и точность. Таким образом, фотокарты сочетают достоинства подробных снимков с обобщенностью карт, что чрезвычайно удобно при ориентировании на местности, научных исследованиях, инженерных и проектно-изыскательских работах. Иногда используют термин ортофотокарты, подчеркивая тем самым, что при составлении карты фотоизображение преобразовано в ортогональную проекцию. Если фотоосновой служат космические снимки, то такие карты называют космофотокартами. Наиболее распространены общегеографические, геологические, тектонические, ландшафтные фотокарты и космофотокарты, а также изображения поверхности Луны и других планет.
Карты-транспаранты -- карты, отпечатанные на прозрачной пленке и предназначенные для проектирования на экран. Обычно изготовляют комплекты (или серии) прозрачных пленок с разным, но взаимно согласованным тематическим содержанием. При демонстрации можно совмещать несколько карт-транспарантов, показывая связи явлений или степень согласования слоев. Карты- транспаранты используют как иллюстрации к лекциям и научным докладам либо как наглядные учебные пособия.
Карты на микрофишах -- миниатюрные копии с карт или атласов на фото- и кинопленке. Микрофильмирование позволяет компактно хранить большие массивы картографической информации, быстро находить и воспроизводить нужные карты. Микрофиши дают возможность сохранять оригиналы картографических произведений (особенно это важно для старых и редких карт), существенно сокращать размеры картохранилищ и стоимость хранения (например, на картографическом производстве или в библиотеках). Важно и то, что информацию с микрофишей можно непосредственно вводить в компьютер при автоматическом составлении и анализе карт.
Цифровые карты -- цифровые модели объектов, представленные в виде закодированных в числовой форме плановых координат х и у и аппликат z. Цифровые данные (цифровые модели) получают либо путем цифрования содержания исходных топографических и тематических карт, либо путем непосредственных измерений по стереофотограмметрическим моделям. Цифровые карты существуют на машинных носителях и по сути -- это лишь логико-математические описания (представления) картографируемых объектов и отношений между ними, сформированные в при- пятых для обычных карт координатах, проекциях, системах условных знаков с учетом правил генерализации и требований к точности. Подобно обычным картам они различаются по масштабу, тематике, пространственному охвату и т. п. Главное назначение цифровых карт -- служить основой для формирования баз данных и автоматического составления, анализа, преобразования карт.
Электронные карты -- цифровые карты, визуализированные в компьютерной среде с использованием программных и технических средств в принятых проекциях, системах условных знаков при соблюдении установленной точности и правил оформления. Иногда изображения, выведенные на дисплей, называют экранными картами, а карты, выведенные с экрана с помощью печатающих устройств, -- копиями электронных карт (неудачный термин -- «твердые копии»).
Наряду с электронными картами существуют и электронные атласы -- компьютерные аналоги обычных атласов. С развитием телекоммуникации появилась возможность составлять и размещать огромные массивы электронных карт и атласов в сети Интернет: Их называют Интернет-картами и Интернет-атласами.
Картографические анимации -- динамические последовательности электронных карт, которые передают на экране компьютера динамику, эволюцию изображаемых объектов и явлений, их перемещение во времени и пространстве (например, движение атмосферных фронтов, расширение зон осадков при прогнозах погоды и т. п.). Анимации могут быть плоскими или объемными, стереоскопическими и, кроме того, они могут сочетаться с фотоизображением. В последнем случае возникает почти полная иллюзия реальной местности. Такие изображения называют виртуальными картами (виртуальными моделями), их создают в компьютерной среде, используя для этого достаточно сложное программное обеспечение.
3. Понятие картографической проекции. Виды искажений
Картографическая проекция -- это математически определенное отображение поверхности эллипсоида или шара (глобуса) на плоскость карты.
Проекция устанавливает однозначное соответствие между геодезическими координатами точек (широтой В и долготой L) и их прямоугольными координатами (Х и Y) на карте.
Конкретные реализации функций f1 и f2 часто выражены довольно сложными математическими зависимостями, их число бесконечно, а, следовательно, разнообразие картографических проекций практически неограниченно.
Теория картографических проекций составляет главное содержание математической картографии. В этом разделе разрабатывают методы изыскания новых проекций для разных территорий и разных задач, создают приемы и алгоритмы анализа проекций, оценки распределения и величин искажений. Особый круг задач связан с учетом этих искажений при измерениях по картам, переходом из одной проекции в другую и т. п. Компьютерные технологии позволяют рассчитывать проекции с заданными свойствами.
Исходная аксиома при изыскании любых картографических проекций состоит в том, что сферическую поверхность земного шара (эллипсоида, глобуса) нельзя развернуть на плоскости карты без искажений.
Неизбежно возникают деформации -- сжатия и растяжения, различные по величине и направлению. Именно поэтому на карте возникает непостоянство масштабов длин и площадей.
Иногда искажения картографических проекций очень заметны, например очертания материков выглядят непривычно вытянутыми или сплющенными, а другие части изображения становятся раздутыми. Есть карты, на которых Гренландия больше Южной Америки, хотя, в действительности, она меньше ее в восемь с лишним раз, а Антарктида иногда вообще занимает весь юг карты. Искажаются не только размеры, но и формы объектов. На рис. 3.3 дан контур России в трех разных проекциях, и видно, что в одном случае очертания Чукотки как бы «задраны» кверху, в другом -- находятся на уровне полуострова Таймыр, а в третьем -- опущены книзу. На самом же деле, именно на Таймыре находится северная оконечность России -- мыс Челюскин.
В картографических проекциях могут присутствовать следующие виды искажений:
· искажения длин;
· искажения площадей -- масштаб площадей в разных точках карты различен, что является прямым следствием искажений длин и нарушает размеры объектов;
· искажения углов -- углы между направлениями на карте искажены относительно тех же углов на местности;
· искажения форм -- фигуры на карте деформированы и не подобны фигурам на местности, что прямо связано с искажениями углов.
Любая бесконечно малая окружность на шаре (эллипсоиде) предстает на карте бесконечно малым эллипсом -- его называют эллипсом искажений. Для наглядности вместо бесконечно малого эллипса обычно рассматривают эллипс конечных размеров. Его размеры и форма отражают искажения длин, площадей и углов, а ориентировка большой оси относительно меридиана и параллели -- направление наибольшего растяжения. Большая ось эллипса искажений характеризует наибольшее растяжение в данной точке, а малая ось -- наибольшее сжатие, отрезки вдоль меридиана и параллели соответственно характеризуют частные масштабы по меридиану т и параллели п.
В ряде проекций существуют линии и точки, где искажения отсутствуют, и сохраняется главный масштаб карты -- это линии и точки нулевых искажений. Для наиболее употребительных проекций существуют специальные вспомогательные карты, на которых показаны эти линии и точки, а кроме того проведены изоколы -- линии равных искажений длин, площадей, углов или форм. При определении размеров искажений в заданной точке можно воспользоваться картами изокол либо провести несложные измерения, а затем -- вычисления по приведенным выше формулам.
4. Классификация проекций по характеру искажений
Равновеликие проекции сохраняют площади без искажений. Такие проекции удобны для измерения площадей объектов, однако, в них значительно нарушены углы и формы, что особенно заметно для больших территорий. Например, на карте мира приполярные области выглядят сильно сплющенными.
Равноугольные проекции оставляют без искажений углы и формы контуров, показанных на карте (ранее такие проекции называли конформными). Элементарная окружность в таких проекциях всегда остается окружностью, но размеры ее сильно меняются. Такие проекции особенно удобны для определения направлений и прокладки маршрутов по заданному азимуту, поэтому их всегда используют на навигационных картах. Зато карты, составленные в равноугольных проекциях, имеют значительные искажения площадей.
Равнопромежуточные проекции -- произвольные проекции, в которых масштаб длин по одному из главных направлений постоянен и обычно равен главному масштабу карты. Соответственно различают проекции равнопромежуточные по меридианам -- в них без искажений остается масштаб вдоль меридианов, и равнопромежуточные по параллелям -- в них сохраняется постоянным масштаб вдоль параллелей. В таких проекциях присутствуют искажения площадей и углов, но они как бы уравновешиваются.
Произвольные проекции -- это все остальные виды проекций, в которых в тех или иных произвольных соотношениях искажаются и площади, и углы (формы). При их построении стремятся найти наиболее выгодное для каждого конкретного случая распределение искажений, достигая как бы некоторого компромисса. Скажем, выбирают проекции с минимальными искажениями в центральной части карты, «сбрасывая» все сжатия и растяжения к краям.
5. Классификация проекций по виду параллелей и меридианов
Вспомогательными поверхностями при переходе от эллипсоида или шара к карте могут быть плоскость, цилиндр, конус, серия конусов и некоторые другие геометрические фигуры.
Цилиндрические проекции -- проектирование шара (эллипсоида) ведется на поверхность касательного или секущего цилиндра, а затем его боковая поверхность разворачивается в плоскость. Если ось цилиндра совпадает с осью вращения Земли, а его поверхность касается шара по экватору (или сечет его по параллелям), то проекция называется нормальной (прямой) цилиндрической. Тогда меридианы нормальной сетки предстают в виде равноотстоящих параллельных прямых, а параллели -- в виде прямых, перпендикулярных к ним. В таких проекциях меньше всего искажений в тропических и приэкваториальных областях.
Если ось цилиндра расположена в плоскости экватора, то это -- поперечная цилиндрическая проекция. Цилиндр касается шара по меридиану, искажения вдоль него отсутствуют, и следовательно, в такой проекции наиболее выгодно изображать территории, вытянутые с севера на юг. В тех случаях, когда ось вспомогательного цилиндра расположена под углом к плоскости экватора, проекция называется косой цилиндрической. Она удобна для вытянутых территорий, ориентированных на северо-запад или северо-восток.
Конические проекции -- поверхность шара (эллипсоида) проектируется на поверхность касательного или секущего конуса, после чего она как бы разрезается по образующей и разворачивается в плоскость. Как и в предыдущем случае, различают нормальную (прямую) коническую проекцию, когда ось конуса совпадает с осью вращения Земли, поперечную коническую -- ось конуса лежит в плоскости экватора и косую коническую -- ось конуса наклонена к плоскости экватора.
В нормальной конической проекции меридианы представляют собой прямые, расходящиеся из точки полюса, а параллели -- дуги концентрических окружностей. Воображаемый конус касается земного шара или сечет его в районе средних широт, поэтому в такой проекции удобнее всего картографировать территории России, Канады, США, вытянутые с запада на восток в средних широтах.
Азимутальные проекции -- поверхность земного шара (эллипсоида) переносится на касательную или секущую плоскость. Если плоскость перпендикулярна к оси вращения Земли, то получается нормальная (полярная) азимутальная проекция. Параллели в ней являются концентрическими окружностями, а меридианы -- радиусами этих окружностей. В этой проекции всегда картографируют полярные области нашей и других планет.
Если плоскость проекции перпендикулярна к плоскости экватора, то получается поперечная (экваториальная) азимутальная
проекция. Она всегда используется для карт полушарий. А если проектирование выполнено на касательную или секущую вспомогательную плоскость, находящуюся под любым углом к плоскости экватора, то получается косая азимутальная проекция.
Можно показать, что азимутальные проекции являются предельным случаем конических, когда угол при вершине конуса принимается равным 180°.картографический проекция меридиан семиотика
Среди азимутальных проекций выделяют несколько их разновидностей, различающихся по положению точки, из которой ведется проектирование шара на плоскость.
Условные проекции -- проекции, для которых нельзя подобрать простых геометрических аналогов. Их строят, исходя из каких-либо заданных условий, например желательного вида географической сетки, того или иного распределения искажений на карте, заданного вида сетки и др. В частности, к условным принадлежат псевдоцилиндрические, псевдоконические, псевдоазимутиальные и другие проекции, полученные путем преобразования одной или нескольких исходных проекций.
Псевдоцилиндрические проекции -- проекции, в которых параллели -- прямые линии (как и в нормальных цилиндрических проекциях), средний меридиан -- перпендикулярная им прямая, а остальные меридианы -- кривые, увеличивающие свою кривизну по мере удаления от среднего меридиана. Чаще всего эти проекции применяют для карт мира и Тихого океана.
Псевдоконические проекции -- такие, в которых все параллели изображаются дугами концентрических окружностей (как в нормальных конических), средний меридиан -- прямая линия, а остальные меридианы -- кривые, причем кривизна их возрастает с удалением от среднего меридиана. Применяются для карт России, Евразии, других материков.
Поликонические проекции -- проекции, получаемые в результате проектирования шара (эллипсоида) на множество конусов. В нормальных поликонических проекциях параллели представлены дугами эксцентрических окружностей, а меридианы -- кривые, симметричные относительно прямого среднего меридиана. Чаще всего эти проекции применяются для карт мира.
Псевдоазимутальные проекции -- видоизмененные азимутальные проекции. В полярных псевдоазимутальных проекциях параллели представляют собой концентрические окружности, а меридианы -- кривые линии, симметричные относительно одного или двух прямых меридианов. Поперечные и косые псевдоазимутальные проекции имеют общую овальную форму и обычно применяются для карт Атлантического океана или Атлантического океана вместе с Северным Ледовитым.
Многогранные проекции -- проекции, получаемые путем проектирования шара (эллипсоида) на поверхность касательного или секущего многогранника. Чаще всего каждая грань представляет собой равнобочную трапецию, хотя возможны и иные варианты (например, шестиугольник, квадрат, ромб). Разновидностью многогранных являются многополосные проекции, причем полосы могут «нарезаться» и по меридианам, и по параллелям. Такие проекции выгодны тем, что искажения в пределах каждой грани или полосы совсем невелики, поэтому их всегда используют для многолистных карт. Рамка каждого листа, составленного в многогранной проекции, представляет собой трапецию, образованную линиями меридианов и параллелей. За это приходится «расплачиваться» -- блок листов карт нельзя совместить по общим рамкам без разрывов.
Надо отметить, что в наши дни для получения картографических проекций не пользуются вспомогательными поверхностями. Никто не помещает шар в цилиндр и не надевает на него конус. Это всего лишь геометрические аналогии, позволяющие понять геометрическую суть проекции. Изыскание проекций выполняют аналитически. Компьютерное моделирование позволяет достаточно быстро рассчитать любую проекцию с заданными параметрами, автоматические графопостроители легко вычерчивают соответствующую сетку меридианов и параллелей, а при необходимости -- и карту изокол.
Существуют специальные атласы проекций, позволяющие подобрать нужную проекцию для любой территории. В последнее время созданы электронные атласы проекций, с помощью которых легко отыскать подходящую сетку, сразу оценить ее свойства, а при необходимости провести в интерактивном режиме те или иные модификации или преобразования.
6. Система условных знаков. Язык карты
Картографические условные знаки -- это графические символы, с помощью которых на карте показывают (обозначают) вид объектов, их местоположение, форму, размеры, качественные и количественные характеристики.
Исторически условные знаки развивались из картинных перспективных рисунков объектов местности: возвышенностей, рек, лесов, дорог, населенных пунктов. Картографы прошлого старались передать этими рисунками индивидуальные особенности каждого объекта, например внешний вид храмов в городах, породы деревьев и т.п. Но постепенно такие рисунки теряли свою индивидуальность, все города стали показывать одними значками, деревни -- иными, для основных дорог стали применять линии одного рисунка, для второстепенных -- другого. Порой обозначения на картах полностью утрачивали внешнее сходство с изображаемым объектом, скажем, города обозначались кружочком (пунсоном). Знаки приобретали все большую условность и абстрактность.
Выше было отмечено, что знаковость -- одно из самых важных свойств, отличающих карту от многих других изображений, прежде всего от аэро- и космических снимков. Использование условных знаков позволяет:
· показывать реальные и абстрактные объекты (например, высоту снежного покрова, индекс континентальности климата);
· изображать объекты, не видимые человеком и даже не воспринимаемые органами чувств (палеорельеф древних материков, гравитационные и магнитные поля и др.);
· передавать внутренние характеристики и структуру объектов (объем и структуру промышленного производства, состав населения и др.);
· отражать взаимные отношения объектов: порядок и иерархию, пропорциональность, различие, соподчиненность (например, геологическая стратиграфия);
· показывать динамику явлений и процессов (изменение стока в речных бассейнах по месяцам);
· сильно уменьшать изображение (на мелкомасштабной карте вместо показа отдельных домов и кварталов можно кружком обозначить весь населенный пункт).
Условные обозначения, применяемые на картах, подразделяют на три основные группы:
внемасштабные, или точечные, которые используют для показа объектов, локализованных в пунктах, например нефтяные месторождения или города на мелкомасштабных картах. Внемасштабность знаков проявляется в том, что их размеры (если их выразить в масштабе карты) всегда значительно превосходят истинные размеры объектов на местности;
· линейные, используемые для отображения линейных объектов: рек, дорог, границ, тектонических разломов и т.п. Они масштабны по длине, но внемасштабны по ширине;
· площадные, применяемые для объектов, сохраняющих на карте свои размеры и очертания, например для лесных массивов, озер, почвенных ареалов и др. Такие знаки обычно состоят из контура и его заполнения, они всегда масштабны и позволяют точно определить площадь объектов.
До недавнего времени все знаки были статичными, однако с развитием электронных технологий появились и динамические условные знаки. Это движущиеся, изменяющиеся знаки, используемые в компьютерных картографических анимациях. Они также могут быть точечными, линейными или площадными (фоновыми).
Роль знаков не ограничена только передачей информации. Знаки служат средством фиксации, формализации и систематизации знаний. Не менее важны познавательные (гносеологические) функции картографических условных знаков. С ними можно выполнять действия, преобразовывать их из одной формы в другую, проводить измерения. Знаки сами по себе служат средством формирования научных понятий, конкретизации, визуализации теоретических выводов, т.е. способом научного познания. Философ и математик Г. Лейбниц, создавший дифференциальное и интегральное исчисления и разработавший соответствующую символику, сказал: «Следует заботиться о том, чтобы обозначения были удобны для открытий». Эта мысль в особенности справедлива для картографических условных знаков.
Язык карты -- это используемая в картографии знаковая система, включающая условные обозначения, способы изображения, правила их построения, употребления и чтения при создании и использовании карт.
Язык карты -- выдающееся изобретение человечества, он составляет важный элемент человеческой культуры и цивилизации. Его развитие на всех этапах было связано с уровнем научно-технического прогресса, состоянием культуры и искусства, политическим устройством и общественными институтами -- словом, со всем тем, что формирует общественно-исторический процесс.
Во все времена язык карты не только обеспечивал хранение и передачу пространственно-временной информации, но и играл роль общего языка в науках о Земле и смежных с ними отраслях знания.
В связи с автоматизацией и компьютеризацией картографии внимание к языку карты особенно возросло. С картосемиотических позиций изучаются категории и элементы языка карты, его грамматика и структура, механизмы функционирования, правила употребления знаков. Эти исследования, тесно связанные с общей семиотикой, машинной графикой, художественным дизайном и психологией восприятия, имеют ясную практическую ориентацию -- они направлены на повышение качества электронных карт.
Исследования показали, что в языке карты можно различить, по крайней мере, два слоя (подъязыка): один из них отражает размещение картографируемых объектов, их пространственную форму, ориентацию, взаимное положение, другой -- содержательную сущность этих явлений, их внутреннюю структуру, качественные и количественные характеристики. Грамматика обоих подъязыков определяется правилами картографической семиотики.
Язык карты -- это объектный язык картографии. Его главные функции (как и картографии вообще) -- коммуникативная, т.е. передача некоторого объема информации от создателя карты к читателю, и познавательная -- получение новых знаний о картографируемом объекте. Интенсивные разработки в области языка карты привели к формированию особой языковой (или картоязыковой) концепции в теории картографии, согласно которой картографическое изображение рассматривается как особый текст. Иначе говоря, карта есть изображение, созданное на языке карты. Сторонники данной концепции считают даже, что именно разработка языка карты и исследование его свойств и функций составляют содержание картографии как науки. По-видимому, такая точка зрения несколько гипертрофирует роль языка карты как предмета картографии, но, безусловно, отражает значимость данного феномена. Во всяком случае, следует отметить справедливость главного утверждения сторонников языковой концепции: язык карты -- это форма существования картографии.
7. Картографическая семиотика
Использование условных знаков -- основное свойство, отличающее карту от многих других графических моделей таких, например, как аэро- и космические снимки, панорамы, пейзажи. Знаки на карте -- это зрительно воспринимаемые элементы изображения, условно представляющие процессы и явления окружающего мира, их местоположение, качественные и количественные характеристики, структуру, динамику и т.п.
На стыке картографии и семиотики -- лингвистической науки, исследующей свойства знаков и знаковых систем, сформировался особый раздел картографическая семиотика (карто- семиотика), в рамках которой разрабатывается общая теория систем картографических знаков как языка карты.
В ней изучается довольно обширный круг проблем, касающихся происхождения, классификации, свойств и функций картографических знаков и способов картографического изображения. Семиотика включает три основных раздела: синтактику, семантику и прагматику, соответственно эти разделы существуют и в картографической семиотике:
¦ картографическая синтактика -- изучает правила построения и употребления знаковых систем, их структурные свойства, грамматику языка карты;
¦ картографическая семантика -- исследует соотношения условных знаков с самими отображаемыми объектами и явлениями;
¦ картографическая прагматика -- изучает информационную ценность знаков как средства коммуникации и особенности их восприятия читателями карты.
Иногда в составе картографической семиотики выделяют еще один раздел -- картографическую стилистику, изучающую стили и факторы, которые определяют выбор изобразительных средств в соответствии с назначением и функциями картографических произведений.
8. Способы картографического изображения (способы значков, линейных знаков, изолиний, псевдоизолиний)
Значки
Способ значков применяют для показа объектов, локализованных в пунктах и обычно не выражающихся в масштабе карты. Это могут быть населенные пункты, месторождения полезных ископаемых, промышленные предприятия, отдельные сооружения, ориентиры на местности и т.п. Значки позволяют характеризовать качественные и количественные особенности объектов, их внутреннюю структуру.
Различают три вида значков:
· абстрактные геометрические значки -- кружки, квадраты, звездочки, ромбы и др.; размер знака отражает количественную характеристику, цвет или штриховка -- качественные особенности, а структура знака передает структуру самого объекта;
· буквенные значки -- буквы русского или латинского алфавитов, обозначающие месторождения фосфоритов или алюминия; размер букв может количественно характеризовать объект, хотя сравнивать их между собой сложнее, чем геометрические фигуры;
· наглядные значки (пиктограммы) -- напоминают изображаемый объект, например рисунок самолета обозначает аэродром, туристская палатка -- кемпинг и т.п.; такие обозначения очень наглядны и чаще всего их используют на популярных туристских, рекламных, пропагандистских картах.
Линейные знаки
Этот способ используется для изображения реальных или абстрактных объектов, локализованных на линиях. К ним относятся, например, береговые линии, разломы, дороги, атмосферные фронты, административные границы. Разный рисунок и цвет линейных знаков передают качественные и количественные характеристики объектов: тип береговой линии, глубину заложения разломов, число колей железной дороги, теплые и холодные фронты и т.п.
Линейный знак внемасштабен по ширине, но ось его должна совпадать с положением реального объекта на местности. При постепенности перехода или нечеткости границы линейный знак может передаваться полосой. Линейными знаками можно отразить даже динамику объекта, например нанести положение береговой линии моря в разные стадии трансгрессии, передав тем самым постепенность затопления суши.
Изолинии
Изолинии -- линии одинаковых значений картографируемого показателя. Способ изолиний применяется для изображения непрерывных, плавно изменяющихся явлений, образующих физические поля. Таковы поле рельефа, поля магнитной напряженности, давления, температур и т.д. Они изображаются соответственно горизонталями (изогипсами), изогонами, изобарами, изотермами -- семейство различных изолиний весьма обширно и насчитывает десятки видов.
На карту сперва наносят значения картографируемого объекта в точках наблюдений, а затем с помощью интерполяции проводят изолинии. При этом заранее выбирается интервал сечения -- разность отметок двух соседних изолиний. Расстояние между изолиниями на карте называется заложением изолиний и характеризует градиент поля (уклон поверхности). Чем меньше заложение, т.е. расстояние между изолиниями, тем выше градиент, круче поверхность, и наоборот, большие заложения свидетельствуют о пологой поверхности, о низких градиентах. Автоматическое проведение изолиний выполняется по цифровым моделям с помощью специальных интерполяционных программ.
Изолинии -- очень удобный, гибкий и информативный способ изображения, обладающий высокой метричностью. Благодаря им можно определять по картам самые разнообразные количественные характеристики: абсолютные и относительные значения явления, уклоны и градиенты, степень расчленения и многое другое. С помощью изолиний показывают также количественные изменения показателей во времени (например, годичные вариации магнитного склонения), перемещение явлений (амплитуды неотектонических поднятий и опусканий), время наступления каких-либо событий (даты созревания сельскохозяйственных культур), повторяемость явлений (частота возникновения штормов в разные сезоны года), взаимосвязь явлений (корреляция форм современного и палеорельефа). На динамических электронных картах системы изолиний могут смещаться сами, показывая перемещение явлений (например, циклонов и антициклонов).
При создании изолинейных карт всегда учитывают, что читатель воспринимает не каждую изолинию в отдельности, а всю их совокупность, единую систему изолиний, с помощью которой передается структура и морфология картографируемого объекта. Для повышения наглядности промежутки между изолиниями закрашивают, пользуясь шкалой послойной окраски, которая строится так, чтобы интенсивность окраски отражала нарастание или убывание показателя.
Псевдоизолинии
Изолинии нередко применяют для явлений, не обладающих непрерывностью, сплошностью и плавностью, т.е. не являющихся на самом деле полями. В этом случае речь идет о псевдоизолиниях, т.е. изолиниях, отображающих распределение дискретных объектов. Таковы, например, псевдоизолинии плотности населения, размещение которого, конечно же, не образует сплошного поля, псевдоизолинии распаханности или залесенности и т.п. Их всегда проводят на основе интерполяции каких-либо расчетных статистических показателей плотности, интенсивности распределения объектов, полученных в ячейках регулярной или нерегулярной сетки.
На вид псевдоизолинии ничем не отличаются от изолиний, они часто дополняются послойной окраской. Несомненная привлекательность псевдоизолиний состоит в том, что с их помощью создается очень удобная графо-математическая абстракция географических распределений, позволяющая отвлечься от малосущественных свойств и деталей картографируемого объекта и выявить главные закономерности его изменения в пространстве. К тому же этот способ обладает высокой метричностью.
Однако необходимо помнить о принципиальном различии между изолиниями и псевдоизолиниями. Последние отражают не реальные, а искусственные, абстрактные поля, например так называемый «промышленный рельеф» -- плотность объектов индустрии на единицу площади или «поле расселения» -- число жителей на 1 км2. При изменении плотности данных или способа расчета такие искусственные поля претерпевают сильные изменения. Поэтому на картах желательно указывать способ расчета исходных данных, по которым построены псевдоизолинии.
9. Способы картографического изображения (способ качественного фона, количественного фона, локализованных диаграмм, точечный способ)
Качественный фон
Способ качественного фона применяют для показа качественных различий явлений сплошного распространения по выделенным районам, областям или другим единицам территориального деления. Этот способ самым тесным образом связан с классификационным подразделением территории, ее дифференциацией по какому-либо признаку, с типологическим районированием, например с выделением районов сельскохозяйственной специализации, ландшафтов, типов почвенного покрова, растительных ассоциаций.
В качестве графических средств используют цвет (цветовой фон) или штриховку (штриховой фон). Иногда на картах совместно применяют оба эти средства, так, на почвенной карте генетические типы почв дают цветовым фоном, а механический состав их -- наложенным поверх цвета штриховым фоном. В некоторых случаях, когда границы между выделенными районами нечеткие, а смена качеств происходит постепенно, допускается перекрытие двух качественных фонов, и на карте появляется как бы «чересполосица» или «шашечная» окраска.
Для удобства идентификации подразделений качественного фона его сопровождают индексами, которые проставляют на карте и в легенде.
Количественный фон
Способ количественного фона применяют для передачи количественных различий явлений сплошного распространения в пределах выделенных районов. Подобно качественному фону он всегда сопряжен с районированием, но по количественному признаку. Окраска или штриховка выполняются по шкале, т.е. интенсивность возрастает или убывает в соответствии с изменением признака. Примерами использования количественного фона могут
служить карты запасов гидроресурсов в речных бассейнах, карты районирования территории по степени расчленения рельефа и т.п.
Возможно сочетание качественного и количественного фонов, например, при выделении районов преобладающих конфессий (качественный фон) с дополнительной характеристикой процентного соотношения населения разного вероисповедания (количественный фон).
Локализованные диаграммы
Локализованные диаграммы характеризуют явления, имеющие сплошное или полосное распространение, с помощью графиков и диаграмм, помещаемых в пунктах наблюдения (измерения) этих явлений. Таковы графики изменения среднемесячных температур и осадков, локализованные по метеостанциям, диаграммы загряз-нения речных вод, приуроченные к гидропостам, и т.п. На карте всегда отмечают пункты, к которым отнесены графики, хотя ясно, что локализованные диаграммы характеризуют не только эти пункты, но и прилегающую территорию.
Графические средства весьма разнообразны -- это розы-диаграммы (например, розы направлений преобладающих ветров), кривые и гистограммы распределения (ход температур по месяцам), циклограммы (средняя продолжительность солнечного сияния в течение года), структурные диаграммы и др.
Точечный способ
Этот способ применяют для показа явлений массового, но несплошного распространения с помощью множества точек, каждая из которых имеет определенный «вес», т.е. обозначает некоторое число единиц данного явления. Чаще всего точечным способом показывают размещение сельского населения (вес одной точки составляет, например, 1000 жителей), либо посевные площади (одна точка -- 500 га посевов), либо размещение животноводства (одна точка -- 200 голов крупного рогатого скота) и т.п.
В качестве графических средств можно выбрать не только точки (точнее, маленькие кружки), но и квадратики, треугольники и т.п. -- важно лишь, чтобы каждая фигурка имела вес, обозначенный в легенде. Иногда при большом разбросе показателей берут точки двух и даже трех весов: маленькая точка -- 200 га, средняя -- 500, большая -- 1000 га. Кроме того, точки могут иметь разный цвет или форму, например точки зеленого цвета обозначают посевы пшеницы, желтого -- кукурузы, красного -- подсолнечника и т.д. На картах размещения населения цветом можно обозначить его национальный состав.
Точечный способ нагляден и удобен для количественных определений. Точечные карты хорошо передают реальные особенности размещения явления: его количество, локализацию, группировку или концентрацию, структуру (например, структуру посевных площадей под разными культурами). Существуют специальные приемы для расчета оптимального веса точки в зависимости от разброса количественных показателей и плотности размещения явления, ведь точки (фигурки) на карте не должны соприкасаться или сливаться.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Истоки картографии и географии. Понятие о картографических проекциях. Классификация проекций по виду меридианов и параллелей нормальной сетки. Способы анализа при картографическом методе исследования, совместное использование и переработка карт.
контрольная работа [4,8 M], добавлен 17.04.2009Определение основных параметров картографической проекции по заданным уравнениям. Ортогональность и вид картографической сетки. Расчет частных масштабов длин и площадей, максимального искажения углов. Выявление характера искажений группы проекций.
лабораторная работа [137,7 K], добавлен 05.11.2015Основные виды проекций. Общие свойства и искажения. Проекции Ламберта и Меркатора. Подготовка исходных материалов для составления карты. Создание математической основы. Перенос изображения с исходных материалов. Авторский и составительский оригинал карты.
контрольная работа [981,1 K], добавлен 11.01.2014Особенности карт. Картографическая сетка. Графическое представление масштаба. Элементы основы и условные картографические знаки. Надписи и географические названия на картах. Понятие о карте и особенностях картографического изображения земной поверхности.
реферат [360,0 K], добавлен 01.06.2010Понятие картографической генерализации как процесса передачи на карте основных, типических черт объектов, их характерных особенностей и взаимосвязей. Влияние назначения карты на генерализацию. Тематика и тип карты. Особенности картографируемого объекта.
реферат [1,1 M], добавлен 13.06.2015Факторы, влияющие на выбор картографических проекций. Особенности их выбора в зависимости от величины территории и для карт, входящих в систему. Создание экономической карты Южной Америки с использованием косой азимутальной равновеликой проекции Ламберта.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.11.2013Способы построения точечных картографических знаков. Использование современных средств картографирования при создании карт АПК Краснодарского края. Изучение опыта создания картографических условных знаков и обозначений на картах экономической тематики.
дипломная работа [6,0 M], добавлен 20.07.2015Исследование способов отображения поверхности Земли на плоскости. Изучение понятия картографической проекции. Анализ особенностей составления и оформления карт. Компьютерная обработка картографических данных. Древнейшие карты. Методы использования карт.
презентация [3,5 M], добавлен 01.03.2014Приемы анализа картографического изображения. Краткая история картографического метода исследования. Основные функции географических карт. Совместное использование и переработка карт. Методические указания по работе с школьными географическими атласами.
курсовая работа [769,2 K], добавлен 12.04.2015Географическая карта как величайшее творение человечества. Основные свойства географических карт. Виды карт по охвату территории, масштабу и содержанию. Способы изображения компонентов природы, географических объектов и явлений на географической карте.
презентация [363,8 K], добавлен 08.12.2013Геометрическая сущность изображения земной поверхности на карте. Форма и размеры Земли. Фигура геоида. Горизонтальное проложение или горизонтальная проекция. Сущность картографических проекций и их классификация. Способы правильной передачи рельефа.
реферат [659,1 K], добавлен 01.06.2010Построение математической основы карт, определение их масштабов. Измерение по картам длин линий и площадей объектов. Определение географических и прямоугольных координат. Номенклатура листов топографических карт. Вычисление размеров искажений на них.
курсовая работа [555,9 K], добавлен 11.12.2014Понятие и краткая история картографического метода исследования. Основные функции географических карт. Совместное использование и переработка карт, топологические модели. Применение картографического метода в научных исследованиях и в школьном обучении.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 18.02.2012Глобус как самая лучшая и привычная модель Земли. Типы картографических проекций по виду вспомогательной поверхности. Искажения длины, площадей, углов и форм. Равноугольные и равновеликие проекции. Географические точки, линии и круги на земном шаре.
презентация [999,1 K], добавлен 07.03.2016Основные цели использования экологического картографирования. Классификация экологических карт по научно-прикладной направленности и содержанию. Способы картографирования загрязнения атмосферы и вод суши. Анализ геоинформационных систем, их применение.
курсовая работа [263,9 K], добавлен 24.04.2012Основные функции географических карт. Понятие о картографическом методе исследования. Основные приемы анализа при картографическом методе исследования. Совместное использование и переработка карт. Применение картографического метода в исследованиях.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 04.02.2012Географические и картографические системы координат. Общегеографические системы координат, их особенности. Системы координат проекций. Некоторые понятие теории фигуры Земли. Система геодезических координат. Основные семейства проекций и их характеристика.
лекция [9,7 M], добавлен 10.10.2013Картографическое изображение, географические элементы, обусловленные темой и назначением карты. Общегеографические, экономические, физико-географические, топографические, синтетические карты. Сфера использования карт как средства научного исследования.
контрольная работа [19,4 K], добавлен 23.04.2010Виды изображения земной поверхности. Понятие картографии и глобус как модель Земли. Сущность и виды географических карт и планов. Роль аэрофотоснимков и космических снимков в изучении поверхности земной коры. Масштабные и пояснительные условные знаки.
презентация [10,7 M], добавлен 14.04.2019Методология науки как система методов, подходов и принципов получения новых знаний, их структура, своеобразие логики исследования в географии. Классификация и типы подходов к изучению данной науки, методы и принципы: картографический, математический.
контрольная работа [30,0 K], добавлен 06.08.2014