Тема 3. Карты и планы.

Объём 6 часов.

Понятие о географических и топографических картах.

Их виды, свойства и назначение.

Под картой понимается построенное в картографической проекции, т.е. математически определённое, уменьшенное, генерализованное (обобщенное) изображение на плоскости чертежа поверхности Земли, поверхности другого небесного тела или внеземного пространства, показывающее расположенные на них объекты в определенной системе условных знаков.

С позиций теории познания карта рассматривается как пространственная, математически определённая и генерализованная образно-знаковая модель действительности. В качестве модели она служит средством познания структуры изображённых на ней явлений и процессов, их взаимной связи, динамики во времени и пространстве.

Например, геологическая карта - пространственная и временная модель геологического строения, в которой собрана, обработана, хранится и может передаваться геологическая (в широком смысле) информация, исходя из основных потребностей народного хозяйства, принятой научной концепции и технологических возможностей.

Карта как модель обладает следующими ценными гносеологическими (познавательными) свойствами:

1. Важнейшее свойство карты - пространственно-временное подобие картографического изображения и самого объекта. Оно проявляется в трёх аспектах:

- геометрическом подобии размеров и форм картографируемых объектов;

- подобии отношений, связей, соподчинённости объектов;

- временном подобии, т.е. отражении на карте состояния и развития объекта в данный (отражённый на карте) момент времени.

С этой точки зрения карты с течением времени стареют. В частности, очень быстро стареют геологические карты вследствие отработки месторождений полезных ископаемых. По оценкам специалистов в настоящее время 60% изданных государственных геологических карт масштаба 1:200 000 (для 40% территории бывшего СССР) и около 50% материалов геологических съёмок масштаба 1:50 000 (для 15% территории) не отвечают нуждам народного хозяйства.

Это в полной мере характерно и для Мурманской области, которая в геологическом отношении изучена достаточно подробно.

Так, в масштабе 1:200 000 геологическая съёмка с составлением карт произведена на 85% территории, аэрофотокосмической съёмкой покрыто 37% полуострова;

- в масштабе 1:50 000 и крупнее геологическая съёмка проведена на 70% всей территории области.

Однако, эти работы на 70% выполнялись до 1970 г. и к настоящему времени во многом устарели.

2. Другое важное свойство карты - это её содержательное соответствие, т.е. научно обоснованное отображение главных особенностей действительности с учётом генезиса, внутренней и внешней структуры, иерархии объектов.

3. Карты обладают свойством абстрактности, т.е. генерализованности, перехода от индивидуальных понятий к собирательным, обобщающим путём отбора типичных характеристик объектов и, наоборот, устранения, забвения мелких, второстепенных деталей. Это свойство особенно сильно проявляется на мелкомасштабных синтетических картах, на картах-выводах, картах-умозаключениях, картах, результирующих какой-либо этап работы. Карту составляют конкретные люди со своим мировоззрением, поэтому всякая карта является не точной копией объекта, не фотографией его, а субъективным отображением объективной реальности.

4. Карты обладают свойствами одновременно и избирательности и синтетичности. Они способны выделить и раздельно представить те факторы, процессы, аспекты объекта, которые в реальной действительности проявляются совместно. Например, возможен избирательный показ только уклонов местности или только глубины расчленения рельефа. В горной практике весьма широко используются планы изомощностей рудных тел и т.д.

С другой стороны, карты могут обеспечить единое целостное изображение явлений и процессов, которые в реальных условиях проявляются изолированно. Например, карта климата синтезирует характеристики температурного режима, увлажнения, давления, ветров и т.д.

5. Метричность - свойство карты, обеспечиваемое математическим законом построения, точностью составления и воспроизведения карты. Наличие масштабов, классификаций, шкал и градаций позволяет выполнять по картам всевозможные измерения количественных (картометрических) показателей и определения качественных характеристик. Количественные характеристики могут быть получены в абсолютных единицах, относительных показателях, в виде балльных или ранговых оценок.

6. Однозначность - свойство карты как модели иметь только единственное значение в каждой точке в пределах принятой системы условных обозначений. Однозначность проявляется в двух отношениях:

- пространственная однозначность, заключающаяся в том, что каждой точке с координатами Х и У поставлено в соответствие только одно значение Z картографируемого параметра;

- знаковая однозначность, проявляющаяся в том, что каждый условный знак на карте имеет только одно точно зафиксированное в легенде значение.

7. Непрерывность - это свойство означает, что картографическое изображение присутствует во всех точках карты, на ней нет пустот и разрывов (за исключением разрывов, обусловленных некоторыми картографическими проекциями). В этом отношении карта как модель адекватно отображает объективное свойство непрерывности реального мира.

8. Наглядность - возможность удобного зрительного восприятия пространственных форм, размеров, размещения, связей объектов. Это свойство обеспечивается продуманным отбором элементов содержания, целесообразной генерализацией, тщательным выбором изобразительных средств. С наглядностью непосредственно связана читаемость карт, т.е. визуальная различимость элементов и деталей картографического изображения.

9. Обзорность - способность карты представить единому взгляду (обзору) читателя сколь угодно обширные пространства (вплоть до планеты в целом), главные закономерности размещения и взаимосвязи объектов, основные элементы их структуры.

10. Высокая информативность карты - способность на единице площади разместить большое количество знаков, количественных характеристик, названий.

В частности, научно-справочные карты могут содержать сотни условных знаков и надписей на 1 кв. дм.

На всякой карте информация передаётся не только с помощью значков, как таковых, но и посредством их пространственных сочетаний (комбинаций). Например, на цветовой фон могут накладываться штриховки, значки, изолинии.

Различают информацию, непосредственно воспринимаемую читателем при чтении (восприятии) карт, и скрытую информацию, которую можно получить, выполнив по карте определённые измерения, преобразования, логические умозаключения. В последнем случае информация характеризует неявные связи и отношения между объектами, представленными на карте.

К числу картографических произведений, кроме широко известных карт, относятся:

Анаглифическая карта - карта, построенная с использованием двух различных цветов. При просмотре её сквозь специальные очки возникает стереоскопический эффект.

Рельефная карта - карта, дающая объёмное трёхмерное изображение местности (макет). Вертикальный масштаб таких карт всегда увеличен по сравнению с горизонтальным в 2-5 раз (в зависимости от масштаба карты) для горных территорий и в 5-10 раз для равнинных. Все остальное содержание на рельефных картах показывают обычными условными знаками. Такие карты изготовляют из картона, гипса, пластика путём формовки. Применяют в учебных целях или для решения каких-либо практических задач.

Фотокарта - карта, совмещённая с фотографическим изображением. Обычно фотокарты создаются в проекциях и разграфке, принятых для топографических карт, и имеют одинаковые с ними математическую основу и точность. Для создания фотокарт используют аэро- и космические снимки. Благодаря детальности фотоизображения фотокарты служат хорошей основой для тематического картографирования, ориентирования, инженерных и проектно-изыскательских работ.

Цифровая карта - цифровая модель объектов, представленная в виде закодированных в числовой форме пространственных координат и других элементов содержания. Цифровые карты записывают на магнитных лентах или других машинных носителях и создают либо непосредственно по фотограмметрическим моделям, либо путём цифрования элементов содержания обычных карт. Цифровые карты удобны для логико-математической обработки и преобразований (автоматизированное определение картометрических или статистических показателей, составление производных карт и др.).

Карта-транспарант - карта, отпечатанная полиграфическим способом на прозрачной плёнке и предназначенная для проектирования на экран. Карты-транспаранты используются в качестве иллюстраций к научным докладам или как учебные пособия.

Карта на микрофише - миниатюрная копия с карты или другого картографического произведения на фото- и киноплёнке. Микрофильмирование позволяет компактно хранить большие массивы картографической информации, быстро осуществлять её поиск и воспроизведение.

Блок-диаграмма - трёхмерный картографический рисунок, совмещающий изображение какой-либо поверхности с продольными и поперечными разрезами. Тематика блок-диаграмм различна. Известны геологические, геоморфологические, ландшафтные, океанологические и др. блок-диаграммы.

Глобус - шарообразная модель Земли, другой планеты или небесной сферы с картографическим изображением.

Земные глобусы различаются:

- по тематике (общегеографические, политические, тектонические, геологические и т.д.);

- по масштабу (наиболее употребительны масштабов 1:30 000 000-1:80 000 000);

- по назначению (учебные, справочные и т.д.).

Изготовляют разъёмные глобусы, на которых можно демонстрировать внутреннее строение земной коры. Выполнены глобусы отображающие рельеф не только суши но и дна океана (как бы со слитой водой океанов).

Атлас - систематическое собрание карт, выполненных по общей программе как единое целостное произведение. В атласе карты тематически увязаны между собой, они взаимно согласованы и дополняют друг друга. Атлас характеризуется единым набором проекций и масштабов, которые, как правило, находятся в кратных соотношениях, что облегчает сопоставление карт.

На картах атласа используют общие приёмы генерализации, системы условных обозначений, шрифты, способы графического и цветового оформления.

Атласы издают в виде книг или альбомов в общем переплёте либо отдельными листами, помещаемыми в общую папку или коробку. Кроме карт, атласы часто содержат пояснительные тексты, справочные материалы, графики, связанные с тематикой карт, фотографии.