
- •Мета і завдання навчальної дисципліни
- •1. Програма навчальноїдисципліни “картознавство
- •1.1. Тематичний план та розподіл навчального часу
- •1.2. Програмний матеріал блоків змістових модулів змістовий модуль 1
- •Змістовий модуль 2
- •2. Методичні рекомендації до вивчення окремих модулів та тем дисципліни
- •2.1. Змістовий модуль 1
- •1.2. Визначення картографії та її структура
- •1.3.Основні властивості та визначення географічних карт як просторових моделей
- •1.4.Зв’язок картографії з іншими науками
- •1.5. Взаємодія картографії з геоінформатикою
- •1.6. Елементи карти
- •1.7. Короткий нарис історії картографії
- •Розвиток інструментарію для вимірювань та знімань на місцевості
- •Тема 2. Математична основа карт
- •2.2.Класифікація проекцій за видом меридіанів та паралелей нормальної сітки
- •2.3.Спотворення в картографічних проекціях та їх розподіл . Визначення розмірів спотворень на картах
- •2.4. Загальновідомі проекції для карт світу, півкуль, материків та України. Проекції топографічних карт
- •2.5. Координатні сітки
- •Тема 3. Картографічні знаки та способи картографічного зображення
- •3.2. Способи картографічного зображення
- •3.3. Шкали умовних знаків
- •3.4.Сумісне застосування різних способів зображення та їх видозміни. Системи та стандартизація знаків
- •Тема 4. Зображення рельєфу
- •4.2. Перспективні зображення
- •4.3. Способи штрихів
- •4.4. Горизонталі
- •4.5. Гіпсометричні шкали
- •4.6. Умовні позначки рельєфу
- •4.7. Світлотіньова пластика
- •4.8. Освітлені горизонталі
- •4.9. Блок-діаграми
- •4.10. Висотні відмітки
- •4.11. Цифрові моделі рельєфу
- •Тема 5. Написи на географічних картах
- •5.2. Картографічна топоніміка
- •5.3. Форми передачі іншомовних назв.
- •Форма передачі географічних найменувань
- •5.4. Нормалізація географічних назв
- •5.5. Каталоги географічних назв
- •5.6. Картографічні шрифти
- •5.7. Розміщення написів на картах
- •5.8. Покажчики географічних назв
- •Тема 6. Картографічна генералізація
- •6.2. Види генералізації
- •6.3. Геометрична точність і змістовна подоба
- •6.4. Географічні принципи генералізації
- •6.5. Генералізація об’єктів різної локалізації
- •Тема 7. Типи географічних карт
- •7.2. Комплексні карти
- •7.3. Синтетичні карти
- •7.4. Карти динаміки та взаємозв’язків
- •7.5. Функціональні типи карт
- •7.6. Карти різного призначення
- •7.7. Системи карт
- •Тема 8. Географічні атласи
- •8.2. Джерела атласної картографії
- •8.3. Види атласів
- •8.4. Національні атласи
- •8.5. Атласи як моделі геосистем
- •8.6. Внутрішня єдність атласів
- •2.2. Змістовий модуль 2
- •Тема 9. Джерела для створення карт та атласів
- •9.2. Астрономо-геодезичні дані
- •9.3. Картографічні джерела
- •9.4. Дані дистанційного зондування
- •9.5. Натурні спостереження та вимірювання
- •9.6. Гідрометеорологічні спостереження
- •9.7. Економіко-статистичні дані
- •9.8. Текстові джерела
- •9.9. Аналіз та оцінка карт як джерел
- •9.10. Оцінка атласів
- •Тема 10. Дослідження за картами
- •10.2. Вивчення структури
- •10.3. Вивчення взаємозв’язків
- •10.4. Вивчення динаміки
- •1:50 000 (1943). Карти приведені до одного масштабу.
- •10.5. Картографічні прогнози
- •10.6. Надійність досліджень по картах
- •Тема 11. Проектування, складання та видання карт
- •11.2. Програма карти
- •11.3. Складання карт
- •11.4. Авторство в картографії
- •11.5. Аерокосмічні методи створення карт
- •11.6. Видання карт
- •Тема 12. Методи використання карт
- •11.2. Картографічний метод дослідження
- •12.3. Система прийомів аналізу карт
- •12.4. Опис за картами
- •12.5. Графічні прийоми
- •12.6. Графоаналітичні прийоми
- •Розділи і об'єкти тематичної морфометрії
- •12.7. Прийоми математико-картографічного моделювання
- •Тема 13. Картографія і геоінформатика
- •Територіальні рівні гіс
- •13.2. Підсистеми гіс
- •13.3. Геоінформатика – наука, технології, виробництво
- •13.4. Геоінформаційне картографування
- •13.5. Оперативне картографування
- •13.6. Картографічні анімації
- •13.7. Віртуальне картографування
- •13.8. Електронні атласи
- •Тема 14. Картографія і телекомунікація
- •14.2. Пошук і обмін інформацією
- •14.3. Карти і атласи в комп’ютерних мережах
- •14.4. Картографування в Інтернеті
- •14.5. Інтернет-гіс
- •14.6. Перспективи взаємодії
- •Тема 15. Геозображення
- •15.1. Поняття і визначення
- •15.2. Види геозображеннь
- •15.3. Класифікація геозображень
- •Класифікація геозображень
- •15.4. Система геозображень
- •15.5. Графічні образи
- •15.6. Розпізнавання графічних образів
- •Тема 16. Геоіконіка
- •16.2. Масштаби простору
- •Масштаби карт планет земної групи
- •Масштабні класифікації геоизображений
- •Масштаби карт, аеро- і космічних знімків і основні просторові рівні дослідження
- •16.3. Тимчасові діапазони геозображень
- •16.4. Генералізація геозображень
- •Генералізація геозображень
- •16.5. Геоіконометрія
- •3. Практичні заняття, їх мета та зміст
- •3.1. Змістовий модуль 1
- •3.2. Змістовий модуль 2
- •4. Контрольні запитання
- •Порядок оцінювання знань студентів
- •Рекомендована література
- •Картознавство Інтерактивний комплекс навчально-методичного забезпечення
15.4. Система геозображень
Аналіз властивостей геозображень показує, що між різними їх видами часто немає чітких меж, вони утворюють єдиний ряд. Наприклад, немає принципових розходжень між звичайними і електронними картами, хоча на останніх можна переміщати знаки змінювати кольори. А від електронних карт можна перейти до анімацій. Так само існує плавний перехід від карт і фотокарт до знімків. При цьому поступово зникають або зменшуються одні властивості і з'являються інші. При переході від знімків до стереомоделей, фотоблок-діаграм і потім до рельєфних карт з'являється тривимірність і об'ємність геозображень.
Умовно систему геозображень можна представити у вигляді кругової діаграми, що передає досить плавні зміни властивостей, поступові взаємні переходи. Так, між картами і знімками можна розмістити ще перспективні карти, фотоплани і фотопортрети місцевості. Центральну частину діаграми займають найбільш складні графічні моделі, у різному ступені синтезуючі властивості карт, знімків, об'ємних і динамічних зображень. Це згадувані вище гіпергеозображення. З розвитком комп'ютерних технологій стає цілком реальною справою конструювання гіпергеозображень із заданими властивостями, наприклад із заздалегідь розрахованим освітленням і розподілом тіней і т.п.
Прикладом гіпергеозображень є моделі, отримані в процесі глобального моніторингу. Смуги космічного знімання, виток за витком покривають земну кулю, з'єднують («зшивають»), проводять їх геометричну корекцію, потім трансформують у задану проекцію для карт світу, зафарбовують в умовні кольори і надають їм властивості стероскопічності. В підсумку отримана модель має точність карти, детальність знімка і наочність стереомоделі. До того ж така електронна карта-знімок програмно керована і в міру надходження нових даних оновлюється в режимі реального часу, тобто набуває риси комп'ютерної анімації.
Прогрес в області вдосконалювання системи геозображень так само нескінченний, як і у будь-якій іншій сфері творчого пошуку. Виникають нові завдання, пов'язані з вибором оптимальних діапазонів космічного знімання, найбільш вигідних картографічних проекцій, нових образотворчих засобів, способів генералізації, з врахуванням особливостей зорового сприйняття динамічних зображень і т.п.
15.5. Графічні образи
Графічний образ - це те, що споріднює всі геозображення і поєднує їх у систему. Слово «образ» означає не тільки ідеальну форму відображення об'єктів у людській свідомості («ідеальний образ» у філософському трактуванні), але і вид, вигляд, наочне подання про об'єкт, його зовнішність, фігуру, обрис, подобу об'єкта і його зображення. В такому трактуванні «образ» майже синонімічний «зображенню», більше того, це однокореневі слова.
В математиці образом деякого елемента a вважається елемент b, в який даний елемент a відображається. При цьому a називають прообразом елемента b. Іноді функції багатьох змінних теж інтерпретуються як образ n-мірного простору. В задачах розпізнавання образів мова йде про виділення деякої узагальненої характеристики, про груповання сукупності об'єктів в заданий клас-образ.
Математичний підхід дає ключ до розуміння графічного образа як деякого характерного малюнка, конфігурації, структури, що зафіксувала реально існуючі природні або соціально-економічні об'єкти. Втім, малюнок геозображення може передавати і абстрактні структури, теоретичні побудови, концептуальні моделі.
Інакше кажучи, графічний образ на геозображені - це структура, що відображає реальну або абстрактну геоструктуру (геосистему), що є її прообразом. Це модель (знакова або іконічна), що дає вид, обрис, подобу геосистеми, її зображення.
Географи, геологи, ґрунтознавці та інші фахівці в галузі наук про Землю підкреслюють, що форма, морфологія геосистеми безпосередньо пов'язані з її генезисом, а сама структура графічного образа відбиває якісні і кількісні характеристики об'єкта. Графічний образ містить у собі таку просторову інформацію, що важко адекватно відтворити у вербальній або цифровій формі.
Вивчення ролі графічних образів у мисленні, і особливо у формуванні просторових знань і уявлень, стало предметом багатьох психологічних і психофізичних досліджень у картографії. Картографічний образ трактується як просторова знакова структура (комбінація, композиція), яка сприймається читачем або читаючим пристроєм.
Картографічні образи створюються відомими графічними засобами: формою знаків, їхніми розмірами, орієнтуванням, кольорами, відтінками кольорами, внутрішньою структурою. Аналогічно до цього на знімках графічний (фотографічний) образ створюється за рахунок форми, структури, текстури зображення, його кольорів і тонів. Але не тільки знаки і графічні образотворчі засоби формують графічний образ, величезну роль грає просторова комбінація знаків, їхнє взаємне розташування, розміщення їх у просторі, взаємна впорядкованість, об'єднання або взаємне накладення і інші відносини.
Будь-який графічний образ має властивості (рисунок), відмінні від властивостей (рисунка) його окремих знаків, що його сформували. Читачі карт, знімків і похідних від них геозображень порівняно легко орієнтуються в тисячах образів, вміло вибираючи з безлічі знакових комбінацій саме ті, які наповнені потрібним змістом, і відкидають з розгляду свідомо порожні, безглузді комбінації.
Важливо відзначити, що всі графічні образи, що існують на картах і інших геозображеннях, не є абстрактними. Просторові графічні комбінації можна оцінити картометрично і представити в кількісному вираженні, вказавши напрямок, відстань, площу, обсяг і т.п. Це, зокрема, забезпечує можливість математичного моделювання геозображень, а на більш високому рівні - автоматичного розпізнавання графічних образів.
Уявлення про графічні образи отримали найбільший розвиток в картографії. Вона виявилася найбільш просунутою щодо цього, оскільки картоскладання завжди націлено саме на оптимізацію картографічних образів, а використання карт - на їхнє виявлення (розпізнавання, перетворення) і аналіз. Із цим безпосередньо пов'язане розуміння сутності картографічної інформації. Теоретичні дослідження показали, що картографічна інформація є результатом взаємодії картографічних образів і читача карти.
Таким чином, картографічна інформація - це не навантаження карти, не кількість знаків, не ймовірність їхньої появи або ступінь різноманіття, а результат сприйняття картографічних образів. Інформація виникає лише в системі «карта — читач карти» або «карта — пристрій, що розпізнає цю карту». Це можна представити у вигляді виразу: картографічні знаки формують просторові картографічні образи, а ті, у свою чергу, є джерелом картографічної інформації.