Тема 12. Методи використання карт

12.1. З історії використання карт

12.2. Картографічний метод дослідження

12.3. Система прийомів аналізу карт

12.4. Опис за картами

12.5. Графічні прийоми

12.6. Графоаналітичні прийоми

12.7. Прийоми математико-картографічного моделювання

12.1. З історії використання карт

Використання карт - розділ картографії, у якому вивчаються проблеми застосування картографічних творів у різних сферах наукової, практичної, культосвітньої, навчальної діяльності, розробляються прийоми і способи роботи з ними, оцінюється надійність та ефективність результатів, які отримуються.

Картографічні рисунки використовувались людьми з найдавніших часів для орієнтування, зазначення сусідніх поселень, доріг, місць полювання, випасу худоби і т.п. У Древньому Єгипті, античній Греції і рабовласницькому Римі вже застосовувалися способи виміру за картами площ і відстаней. У середні століття карти використовувалися для мореплавства, подорожей, ведення воєнних дій.

Великий картограф середньовіччя Герард Меркатор (1512- 1594) додавав до своїх творів - карт, глобусів, атласів - вказівки з їх використання. На відомій 18-аркушній карті світу вперше була застосована циліндрична проекція, що увічнила ім'я Меркатора (рис. 12.1), у вставці знаходиться спеціальна інструкція – текст під назвою: “Методи виміру відстаней на місцевості”, де роз'яснено, в яких випадках на карті можна користуватися локсодроміями замість ортодромій і яка при цьому виникне помилка. На інших аркушах тієї ж карти були розміщені “Короткі вказівки до застосування роз напрямків” і номограма для вирішення за картою навігаційних завдань. Так великий картограф поєднував створення карт з розробкою методів їхнього використання.

Рис. 12.1. Схема 18-аркушної карти світу Г. Меркатора (1569). Буквами позначені вставки, де дані вказівки по використанню карт.

А - опис методів виміру відстаней по карті; Б - короткі вказівки по застосуванню роз напрямків; В - креслення для вирішення навігаційних завдань.

Перші приклади застосування карт в наукових цілях відносяться до XVIII-XIX ст., коли систематизація величезного фактичного матеріалу, накопиченого в науках про Землю, привела до створення перших тематичних карт, а самі карти були вихідним матеріалом для нових досліджень. За картами було відкрито багато глобальних закономірностей, виявлені зв'язки одних явищ з іншими і навіть передбачено багато, ще не відкритих об'єктів.

Використання карт великій мірі сприяло відкриттю фундаментального закону географічної зональності. В 1817 р. А. Гумбольдт, використовуючи спосіб ізоліній, склав першу карту «ізотермічних ліній» Північної півкулі. Аналізуючи карту і зіставляючи її з іншими кліматичними даними і фізико-географічними матеріалами, він виявив глобальні кліматичні закономірності, встановив розходження теплових умов на західних і східних окраїнах материків, у глибині континентів і поблизу океанічних узбереж, а головне - відкрив кліматичні зони.

Згодом В.В. Докучаєв, займаючись ґрунтовим картографуванням, виявив, що «ізогумусові смуги» повністю відповідають рослинним і кліматичним підзонам південних степів. Так він підійшов до ідеї загальної географічної зональності. На рис. 12.2 наведена карта В.В. Докучаєва «Ґрунтові зони Північної півкулі», яка повною мірою відображає закон зональності. Полярна азимутальна проекція підкреслювала концентричне розташування п'яти основних ґрунтових зон: бореальної, лісової, чорноземних степів, аеральної і латеритних ґрунтів. В кольоровому варіанті ця карта демонструвалася в 1899 р. на Всесвітній виставці в Парижі і була визнана гідною Почесного диплома.

Рис. 12.2. Карта ґрунтових зон Північної півкулі, складена В.В. Докучаєвим в 1899 р. (зменшена копія кольорової карти).

Ґрунтові зони: 1 - бореальная (арктична); 2 - лісова; 3 - степова, чорноземна; 4 - аеральна (а - кам'яниста, б - піщана, в - засолена, г - лесова); 5 - латеритні ґрунти; 6 - алювіальні ґрунти; 7 - гірські ланцюги; 8 - області кам'янистих лісових ґрунтів.

Ще один яскравий приклад - виявлена за картами А. Вегенером разюча схожість обрисів східного узбережжя Південної Америки і західного узбережжя Африки (рис. 12.3), що дало імпульс ідеї мобілізму, дрейфу континентів і теорії глобальної тектоніки плит.

Рис. 12.3. Суміщення обрисів материків Африки і Південної Америки за ізобатами 200 м.

У Росії використання карт почалося з картометрії - з обчислення величезної площі Російської держави. Виміри проводилися багаторазово: академіками Петербурзької академії наук В.Л. Крафтом в 1787 р. і Ф.І. Шубертом в 1795 р., магістром Н.Е. Зерновим в 1833 р., астрономом Г. Швейцером в 1844 і 1855 рр.

Помітний внесок у картометрію вніс відомий російський військовий картограф І.А. Стрельбицький, який опублікував в 1874 р. капітальну працю «Обчислення поверхні Російської імперії в загальному її складі». Виміри були виконані за картах в масштабі 1:420000 для європейської частини країни і у масштабі 1:4200000 - для Азіатської Росії.

Центральна фігура в історії використання карт в Росії - А.А. Тілло (1839-1899), видатний картограф, географ і геодезист, видатний діяч Російського географічного суспільства, творець перших гіпсометричних карт Європейської Росії. Порівнявши складені ним карти з геологічною картою А.П. Карпінського, А.А. Тілло виявив закономірний зв'язок рельєфу з геологічною будовою і розподілом льодовикових відкладень і тим самим заклав основи сучасного морфоструктурного аналізу в геоморфології. В інших працях А.А. Тілло розробив за картами методи аналізу вікових змін магнітних полів, глобальних орографічних, гіпсометричних і геологічних закономірностей. Він вперше почав величезний обсяг робіт по картометрії довжин і басейнів рік Росії понад 3 тис.

Пізніше картометричні дослідження А.А. Тілло за басейнами рік Росії були продовжені видним океанографом і картографом Ю.М. Шокальським. Вони були високо оцінені науковою громадськістю і визнані гідними золотих медалей Петербурзької і Паризької академій наук. Проблеми картометрії розроблялися Г.А. Гінзбургом, Г.І. Знаменщиковим, А.І. Спиридоновим, В.Н. Ченцовим, В.П. Філософовим, Ю.С. Фроловим і багатьма іншими вітчизняними дослідниками. Капітальне узагальнення цієї проблеми зроблене Н.М. Волковим у його класичній праці «Принципи і методи картометрії» (1950).

Теорія використання карт, починаючи з 1955 р., розроблялася К.А. Саліщевим, який вперше обґрунтував включення в процес наукового пізнання проміжної ланки - географічної карти як моделі досліджуваних явищ. Використанню карт як засобу пізнання присвячені спеціальні розробки багатьох видних вітчизняних і закордонних картографів - А.В. Гедиміна, А.Ф. Асланікашвілі, Е.М. Ніколаївської, С.Н. Сербенюка, В.С. Тикунова, В.А. Червякова, А. Робінсона (США), У. Тоблера (Канада), А. Лібо, Ф. Буйе (Франція), Й. Крхо (Чехія) і ін.

Характерно, що в розробку методів використання карт значний внесок внесли не тільки картографи, але й багато видних географів. Так, С.Д. Муравейський розвив методику гідрологічної морфометрії, Н.Н. Баранський показав широкі можливості застосування карт в економічній географії, К К. Марков розробляв картографічний аналіз як «наскрізний метод» фізичної географії, а Ю.А. Мєщєряков, Ю.Г. Сімонов, А.І. Спиридонов і багато інших зробили його одним з основних методів геоморфології. Таким чином, використання карт завжди розвивалося та продовжує розвиватися на стику картографії з іншими науками про Землю і суспільство.