Конспек лекцій ВНС

Картографічна генералізація

1.Суть генералізації та її фактори.

2.Види генералізації та шляхи її здійснення.

3.Оцінка точності генералізації.

4.Генералізація об’єктів різної локалізації.

1. Суть генералізації та її фактори

Карта, як відомо, завжди є зменшеним узагальненим зображенням земної поверхні, зоряного неба тощо. Однак зменшення має певні межі, які визначаються можливостями зорового сприйняття елементів зображення. На карті недостатньо вказати місцеположення об'єктів, слід передати ще й властиві їм якісні чи кількісні ознаки, а це вимагає застосування відповідних умовних позначень, які можуть займати значно більшу площу, ніж самі об'єкти. За таких обставин зменшується площа карти для відображення характеристики певної території. Тому з усієї кількості об'єктів, що могли б бути подані на карті в разі необмежених її можливостей, доводиться відбирати певну частину. Відбір здійснюють, враховуючи геометричну форму і розмір об'єкта, його значення серед споріднених об'єктів, типовість чи, навпаки, винятковість для території, яка картографується. Він супроводжується об'єднанням об'єктів за певними ознаками у групи, з абстрагуванням від конкретних ознак кожного з них, встановленням ступеня детальності характеристик, узагальнення об'єктів на карті. І відбір, і узагальнення проводять для того, щоб передати на карті найбільш суттєві, типові риси і характерні особливості об'єкта картографування.

Процес цілеспрямованого науково обґрунтованого відбору і узагальнення об'єктів реальної дійсності для відображення їх на карті називають картографічною генералізацією (від лат. загальний, головний).

Генералізація – невід’ємна властивість всіх картографічних зображень. Вона проявляється в узагальненні якісних і кількісних характеристик об'єктів, заміні індивідуальних понять збірними, відхиленні подробиць і деталей для показу головних рис просторового розміщення. Все це дозволяє розглядати генералізацію як один з проявів процесу абстрагування зображеної на карті дійсності. При цьому генералізація веде не тільки до виключення частини інформації, яка є на вихідній території чи зображенні, але і до появи якісно

нової інформації на генералізованій карті. По мірі генералізації все виразніше вимальовуються найбільш важливі риси об'єктів, основні закономірності і взаємозв'язки, виділяються геосистеми все більш високого рангу.

Напрямок і ступінь генералізації визначаються такими факторами:

масштабом карти;

її призначенням;

географічними особливостями місцевості, що картографується;

тематикою карти;

якістю використаних під час її створення джерел;

способами оформлення тощо.

Масштаб карти визначає ступінь зменшення земної поверхні і обмежує кількість графічних елементів (умовних позначень), які можна подати на певній площі. Зміна масштабу від великого до дрібного веде до зменшення площі зображення. Так, 1км2 місцевості на карті масштабом 1:10 000 становитиме 1 дм2, а масштабом 1 : 1 000 000 - тільки 1 мм2. Для збереження наочності й читаності карти відбирають елементи змісту, узагальнюють індивідуальні характеристики. Разом з тим виключають елементи, які втрачають своє значення (так, місцеві орієнтири важливі тільки на великомасштабних картах). Зі зменшенням масштабу збільшуються розміри поданої на карті території (за умов незмінності площі картографічного зображення), що теж потребує генералізації змісту.

Призначення карти. На картах показують лише ті об'єкти, які відповідають її призначенню. Зображення інших об'єктів, які не відповідають призначенню карти, заважає сприйняттю карти, затрудняє роботу з нею. Наприклад, достатньо одного погляду на дві загальногеографічні карти однакового масштабу, перша з яких носить довідковий характер, а друга призначена для навчальних цілей, щоб побачити велику різницю у їх змісті та оформленні. На першій з них доволі точно нанесено максимум можливої інформації, у той же час як на іншій об'єктів значно менше, причому показані вони схематичніше, виразніше і у збільшеному вигляді. Збільшення умовних позначень і шрифтів продиктовано призначенням навчальної карти, яка повинна використовуватись для демонстрації в аудиторії на значній віддалі.

Врахування особливостей об'єкта, що подається на карті, дозволяє відобразити його найтиповіші і найважливіші елементи. Вплив даного фактора проявляється у необхідності передати на карті своєрідність цього об'єкта чи території, відобразити найбільш типові для них риси і характерні особливості.

Одні і ті ж елементи або їх властивості в різних районах можуть набувати іншого значення. Наприклад, в посушливих степових районах дуже важливо показати всі дрібні водойми, інколи при генералізації їх наводять навіть із перебільшенням. В поліських ландшафтах, де водойм дуже багато (озера, болота і т.п.), деякі з них при генералізації можна навіть виключити, проте слід правильно відобразити характер озерності і заболоченості території.

Від тематики карти залежить, які елементи її змісту мають бути головними (найбільш суттєвими), а які другорядними. Залежно від тематики ступінь відбору і узагальнення географічних об'єктів різна: одні показуються детально, інші - схематично, або взагалі опускаються. Так, на фізичній карті основним елементом змісту є рельєф, тому його подають найбільш детально, а характеристика інших елементів спрощена (подані основні населені пункти, шляхи сполучення, зображення яких може бути й відсутнім). На економічній же карті детальнішого зображення потребують населені пункти як промислові центри.

Або для прикладу можна розглянути дві карти: адміністративну і геологічну, які включають у свій зміст населені пункти і шляхи сполучень. Однак на першій вони входять в основне навантаження карти, тому показуються доволі детально, а на другій мають лише значення орієнтирів і тому зазнають набагато більшого відбору та узагальнення. Якщо на адміністративній карті дуже важливо показати адміністративні межі, то на геологічній їх можна взагалі не зображати. На тематичних картах докладно наводять явища, необхідні для розкриття їх змісту, розв'язання поставленого завдання. Скажімо, на картах шляхів сполучень детально показують мережу автодоріг, залізниць, річок та пов'язані з ними споруди - мости, тунелі, стоянки, станції техобслуговування, пороми, нехтуючи такими особливостями, як характер рослинності, геологія тощо.

Якість джерел, які залучаються до створення карт, визначається відповідністю їх детальності до призначення й масштабу карти, сучасністю і достовірністю наведених у них даних. Зрозуміло, що карту, на якій має бути відображено промислові центри, не можна скласти за списками адміністративних центрів, а зображення об'єкта може бути докладним лише за достатньої його вивченості; якщо ж фактичного матеріалу обмаль, то й зображення об'єкта неминуче буде більш узагальненим і навіть схематизованим.

Оформлення карти. На генералізацію впливають особливості застосованих на карті умовних позначень, можливість їх поєднання, а також спосіб відтворення картографічного зображення (буде воно одноколірним чи багатоколірним) тощо. На багатоколірних картах можна використати більшу кількість умовних позначень, ніж на одноколірних. За вмілого розв'язання питань картографування на одній багатоколірній карті можна сумістити до шести способів зображення, тим часом як на одноколірних кількість різних картографічних позначень значно обмежена, що викликає необхідність генералізації змісту.

Таким чином, продумане вилучення деталей об'єктів, що картографуються, полегшує сприйняття основних, суттєвих характеристик зображеного. Зі зменшенням масштабу виявляються закономірності просторової поведінки об'єктів на поверхні Землі в цілому. Більш чітким, визначеним картографічне зображення стає також завдяки певному узагальненню кількісних і якісних відмінностей та планових обрисів (контурів) відображених об'єктів, переходу від простих об'єктів до складніших, а також до їх сукупних позначень.

2. Види генералізації та шляхи її здійснення.

Картографічна генералізація може бути двох видів:

змістова генералізація. До неї належить відбір та узагальнення об'єктів, які здійснюються під час створення коленого картографічного твору;

геометрична генералізація.

Відбір об'єктів полягає в обмеженні змісту карти необхідними об'єктами і вилученні решти. Здійснюють його двома шляхами:

установленням цензу (меж відбору) за кількісними чи якісними показниками. Ценз відбору - обмежуване значення, що показує величину чи значення об'єктів, які зберігаються на карті при генералізації;

норми відбору (кількості об'єктів, які зберігатимуться під час генералізації). Норма відбору - показник, який характеризує прийняту міру (ступінь), відбору, середнє значення зображених при генералізації

об'єктів.

Перший має змістовий характер. Ним визначаються об'єкти, які обов'язково треба зберегти на карті або вилучити з неї. Наприклад, показати на карті річки, довжина яких більша за 1 см у масштабі карти; нанести всі районні центри, незалежно від кількості населення в кожному з них.

Другий шлях відбору регулює навантаження карти, він має статистичний характер, але і при його застосуванні враховується значення об'єктів, які залишатимуться на карті. Наприклад, на загальногеографічній карті масштабом 1:1 000 000 кількість об'єктів, зображуваних на 1 дм2, змінюється від 140 до 60 і менше, залежно від густоти і величини населених пунктів на тій чи іншій території.

Або наприклад, при переході від топографічних карт масштабу 1:500 000 норма навантаження зображення населеними пунктами для густонаселених районів складає 1/3. Це означає, що на генералізованій карті буде збережена лише третя частина населених пунктів.

Навантаженням карти називають сукупність штрихових і шрифтових елементів, які приходяться на одиницю її поверхні. Ступінь навантаження зручно виражати процентним відношенням площі, зайнятої умовними позначеннями (лініями, буквами і цифрами), до загальної площі карти. Проведені спостереження і підрахунки показують, що на загальногеографічних картах загальне навантаження не повинно перевищувати 20-25% при умові друку у декілька кольорів.

Цензи і норми відбору встановлюють, виходячи з призначення й масштабу карти, особливостей об'єкта картографування.

Відбір об'єктів супроводжується узагальненням змісту карти, тобто

заміною індивідуальних ознак об'єктів збірними, зменшенням якісних і кількісних відмінностей, переходом від простих понять до складних, що супроводжується спрощенням планових окреслень елементів зображення, відкиданням несуттєвих деталей, підкресленням відмінних особливостей просторового розміщення поданих на карті об'єктів, і дозволяє одночасно відтворити їх на карті економічними засобами (усе це полегшить надалі користування картою).

Узагальнення геометричних обрисів проявляється у відмові від дрібних деталей, невеликих вигинів контурів, у спрямлюванні рубежів і т.п. Наприклад, спрямлюють невеликі звивини річок і берегових ліній, виключають вигини горизонталей, які показують дрібні ерозійні врізи та ін. При цьому спрощення не повинно виконуватись механічно, узагальнення контурів не зводиться до формального їх зглажування, генералізоване зображення повинно зберігати і підкреслювати географічні особливості об'єкта, наприклад, ступінь звивистості річки, тип ерозійного розчленування. Рішення цієї задачі нерідко призводить до

збільшення окремих деталей, що зменшує геометричну точність зображення. Так, наприклад, при зображенні побережжя йдуть не шляхом механічного згладжування малюнка берегової лінії, а навпаки - показують багато островів і проток, які не зображуються у масштабі карти, штучно сильно їх перебільшуючи.

Узагальнення кількісних показників проявляється у збільшенні інтервалів (ступенів) або у присвоєнні загальної кількісної характеристики декільком об'єктам, що відносяться до однієї категорії. Це узагальнення можна здійснити шляхом заміни безперервної шкали кількісних значень показника об'єкта картографування ступінчастою. За першою шкалою, наприклад, на карті буде стільки різних за розміром знаків, скільки разів змінюється кількісний показник, а на другій - усі кількісні значення показника розбивають на кілька ступенів, або інтервалів, що веде до зменшення на карті відмінностей умовних позначень за розміром. Інші шляхи: заміна рівномірної шкали показника картографування на нерівномірну, укрупнення інтервалів шкали. Один із прикладів такого узагальнення наведено в табл. 1. Прикладами можуть служити збільшення перерізу рельєфу при генералізації топографічних карт, укрупнення групувань населених пунктів за числом мешканців.

Узагальнення якісних характеристик при генералізації проявляється у зменшенні якісних відмінностей у даній категорії об'єктів (зменшенні числа типів). Це досягається, з однієї сторони, шляхом заміни дрібних класифікацій класифікаціями узагальненими (наприклад, заміна окремих умовних знаків для хвойних, листяних і мішаних лісів єдиним знаком лісу (табл. 2), для боліт непрохідних, важкопрохідних і прохідних - єдиним знаком болота), а з іншої - за допомогою виключення нижчих ступенів класифікації (наприклад, вилучення нижчих ступенів населених пунктів при зображенні їх за адміністративним поділом - центрів сільських рад, районів (табл. 3)).

контуром, заповненим знаками чагарнику і луки) або шляхом заміни позначень окремих об'єктів узагальнювальним умовним позначенням, що потребує також; зміни способу картографічного зображення (напр., замість окремих родовищ, переданих локалізованими значками, подається площа басейну певної корисної копалини, а це вже спосіб ареалів).

Зазначені шляхи й типи відбору та узагальнення об'єктів є складовими роботи над змістом карти, тобто змістової генералізації, що супроводжується узгодженням з нею графічного зображення поданих на карті об'єктів, яке можна назвати геометричною (просторовою) генералізацією.

Основні види просторової генералізації такі: узагальнення обрисів об'єктів шляхом спрощення контурів, яке супроводжується збільшенням, окремих деталей, їх зміщенням відносно один одного (рис.1); заміна окремих об'єктів узагальнювальним позначенням шляхом об'єднання контурів (рис.2). Найвищим виявом просторової генералізації є схематизація зображення, тобто граничне його спрощення.

Рис. 1. Узагальнення обрисів об'єкта під час генералізації:

зображення річок у масштабі 1:300 000 (а) та 1:1 500 000 (в);

збільшене генералізоване зображення (в) до масштабу 1:300 000 (б)

Рис. 2. Заміна складного об'єкта узагальнювальним позначенням

під час генералізації населеного пункту: окремі квартали міста (а),

контур міста (б), пунсон (в)

Виділення окремих типів генералізації надає можливість уявити шляхи її здійснення. На практиці змістова й геометрична генералізації тісно пов'язані і не можуть бути відокремлені одна від одної. Так, збільшення інтервалів шкали супроводжується об'єднанням контурів, спрощенням обрисів тощо (рис.3).

Працюючи з картою, слід завжди враховувати генералізованість картографічного зображення. Це допоможе правильно оцінити особливості зображення об'єктів і ступінь узагальнення їхніх характеристик, використати в роботі ту карту, детальність якої відповідає поставленим завданням.