- •Лекция 1 картографирование природы как метод научного исследования
- •Лекция 2 географические принципы картографирования природы
- •Легенды карт природы Значение разработки легенды. Типы легенд
- •Легенды оценочных карт
- •Лекция 4. Генерализация на картах природы Сущность и особенности генерализации природных явлений.
- •Лекция 10. Карты рельефа Типы карт рельефа
- •Геоморфологические карты. Принципы построения легенд генетических, морфогенетических и морфоструктурных карт
- •Лекция 8. Почвенные карты Географо-генетические основы содержания современных почвенных карт
- •1) Многоступенчатость — соподчинение таксономических категорий разного объема;
- •2) Выделение растительных сообществ по совокупности главнейших признаков, оказывающих влияние на их состав, структуру, динамику, историческое развитие и географическое размещение;
- •3) Многомерность подразделений сообществ — по совокупности признаков, определяющих каждую таксономическую категорию.
- •Лекция 15. Ландшафтные карты, их виды и значение. Принципы классификации ландшафтов
1) Многоступенчатость — соподчинение таксономических категорий разного объема;
2) Выделение растительных сообществ по совокупности главнейших признаков, оказывающих влияние на их состав, структуру, динамику, историческое развитие и географическое размещение;
3) Многомерность подразделений сообществ — по совокупности признаков, определяющих каждую таксономическую категорию.
В последние годы жизни В. Б. Сочава (1972, 1976) развил и дополнил свою классификационную концепцию на основе теории систем. Он предложил учитывать при классификации и геоботаническом картографировании три порядка размерности:
-планетарный,
-региональный
-топологический.
Классификация построена в виде двух рядов соподчиненных единиц растительного покрова, для которых приняты термины «фитоценомеры» и «фитоценохоры». Эти геоботанические понятия соответствуют представлениям о «геомерах» — природных ареалах однородной структуры и «геохорах» — ареалах разнородной структуры, состоящих из примыкающих друг к другу геомеров, в совокупности образующих структурно-динамические цепи.
Первый ряд классификации соответствует типологическим картам, второй — отвечает задачам геоботанического районирования.
Первый ряд (фитоценомер) состоит из следующих единиц классификации растительных сообществ:
-объекты нижнего (топологического) уровня — ассоциации, группы ассоциаций, классы ассоциаций;
-объекты регионального уровня — формации, группы формаций, классы формаций;
-объекты высшего уровня — фратрии классов формаций, типы растительности и для планетарного уровня — свиты типов растительности.
Подобные классификации с некоторыми различиями использовались при создании многих изданных карт. Примененные термины «ассоциации», «формации» хорошо известны.
Термин фратрия - охватывает категории растительного покрова, отражающие палеогеографические условия его формирования и современного распространения, например, Урало-Сибирская фратрия таежных классов формаций, Канадская фратрия таежных классов формаций.
Второй ряд классификации (фитоценохоры) содержит таксономические единицы районирования растительного покрова:
- округа,
-провинции,
-подзоны,
-зоны,
-области,
-группы областей,
-геоботанические пояса.
Размерность в двух рядах классификаций легко сопоставима (рис. 59).
Двухрядная классификация растительности способствует более полному отражению структуры растительного покрова.
В настоящее время у геоботаников еще нет полного единства мнений по вопросу о классификации растительного покрова и системах классификаций, однозначных и непременных для использования при картографировании. Содержание ряда изданных геоботанических карт разработано часто на разных принципах. Классификация, разработанная В. Б. Сочавой, — первая, предназначенная для целей картографирования в любом масштабе, излагающаяся им как классификация иерархии динамических систем. Это первый опыт отражения в классификационной системе динамических связей, взаимной сопряженности гетерогенных и гомогенных структур и генетических отношений растительного покрова.
Достоинства классификации проявляются: в создании логической основы упорядочения и взаимной координации легенд карт разного территориального уровня на основании закономерностей, свойственных картографируемым категориям растительного покрова; в унификации легенд, допускающей отображение местной специфики растительности изучаемых территорий; в сопряжении геоботанических карт с картами других компонентов геосистем. Все вместе дает возможность совершенствования теории и методики составления геоботанических карт, повышения их информативности, увеличения достоверности картографического изображения. На основе классификации, разработанной В. Б. Сочавой, уже составлен ряд мелкомасштабных карт растительного покрова. Примерами могут служить Карта растительности Южной Сибири масштаба 1:2,5 млн (1976) и Карта растительности Западно-Сибирской равнины масштаба 1 : 1,5 млн (1976), являющаяся частью общей геоботанической карты Азиатской России, Геоботаиическая карта европейской части России масштаба 1 :2 млн.
Геоботаническую карту справедливо рассматривают как модель растительного покрова любой размерности. При этом, чем крупнее масштаб карты, тем более детальная эта модель и все более мелкие единицы таксономической классификации находят на ней отражение. Так, единицы топологического уровня отражаются на картах крупного масштаба, регионального — на средне- и мелкомасштабных картах, а планетарного — па обзорных картах мира и материков.
Объектами геоботанического картографирования могут быть:
-современный, фактически существующий растительный покров,
- естественные растительные сообщества, существовавшие на данной территории до ее освоения.
Исходя из этого различают три вида карт:
-восстановленного растительного покрова, дающие представление о коренной растительности;
- современного растительного покрова
- карты, совмещающие современную и восстановленную растительность (в настоящее время они преобладают).
Рис. 59. Подразделение фитосферы (схема соподчиненных таксонов). Размерности: а — планетарная, б — региональная, в — топологическая. Фитоценомеры: 1 — спита типов растительности, Б — типы растительности, В — фратрии классов формаций, Г — классы формаций, Д — региональные конгломерации групп формаций, Е — группы формаций, Ж — формации, Д - субформации, И — классы ассоциаций, К- группы ассоциаций, Л — ассоциаций. Фитоценохоры: I — геоботанический пояс, II — группа геоботанических областей, III — геоботанические области, IV — геоботаническне зоны, V— геоботанические подзоны, VI — геоботанические провинции, VII — геоботанические округа (микрофитоценохоры).
Лекция 13. Гидрологические карты
Типы карт поверхностных вод. Гидрографические карты
Инвентаризация водных объектов и учет водных ресурсов требуют создания карт поверхностных вод. В настоящее время благодаря Государственной службе наблюдений за состоянием водных объектов гидрологическое картографирование обладает хорошими исходными материалами, но еще лишено методических разработок. Поэтому имеющиеся карты поверхностных вод немногочисленны и плохо сопоставимы между собой и с другими картами природной среды.
В системе карт поверхностных вод выделяют следующие их группы:
- гидрографические,
- водного и ледового режима,
-отдельных гидрологических явлений,
- физических и химических свойств воды
- оценки водных ресурсов.
Гидрологическое картографирование мелкомасштабно. Карты издаются в основном в составе специальных или комплексных атласов.
Основными источниками для составления служат:
- топографические карты
- материалы наблюдений за состоянием водных объектов в системе гидрометеорологической службы, в ведении которой находится государственная опорная сеть гидрологических станций и постов.
Материалы наблюдений сведены в Водный кадастр. Кадастр в виде гидрологических ежегодников и приложения к ежегодникам, издает «Материалы наблюдений на озерах и водохранилищах». Издаются также монографии «Ресурсы поверхностных вод», содержащие сведения о водных объектах, основные гидрологические характеристики и научные обобщения данных о режимах рек, озер и водохранилищ, а также методические рекомендации по расчетам.
Большое значение для составления карт имеют материалы дистанционных исследований, объективно и с большой степенью детальности, отражающие речную и озерную сеть и позволяющие изучать также динамические особенности режима рек и озер.
Дальнейшее совершенствование методики обработки материалов космических съемок, в частности по автоматическому считыванию информации, позволит широко использовать их при составлении любых мелкомасштабных карт поверхностных вод.
На гидрографических картах отражаются закономерности распространения рек и озер и динамика водных масс. В соответствии с этим выделяются две большие группы карт:
-гидрографические
- режима вод.
К первой относятся карты:
- рисунка речной и озерной систем,
-густоты речной сети и озерности,
- водосборных бассейнов.
Ко второй:
- карты водного и ледового режима,
- твердого стока,
-термической характеристики вод,
- химической характеристики вод
Все гидрографические карты создаются на основе обработки крупномасштабных источников. В средних и особенно мелких масштабах эти карты очень выразительны, так как на них достигается обзорность значительных территорий, позволяющая выявить определенные закономерности. Созданием гидрографических карт, преимущественно карт густоты речной сети и характеристики водосборных бассейнов сопровождается любое комплексное изучение территории.
Карты, отражающие рисунок речной и озерной сети, называют иногда собственно гидрографическими. По содержанию среди них выделяются карты:
- детального рисунка гидрографической сети
- карты справочного характера.
Первые наглядно передают картину водообеспеченности территории. В этом случае стремятся достигнуть максимальной для данного масштаба подробности в изображении рек и озер. Значение таких карт в настоящее время возрастает в связи с комплексным планом использования поверхностных вод и необходимостью оценки водообеспеченности на значительных пространствах. На первый взгляд составление таких карт при использовании традиционного фотомеханического метода достаточно элементарно. Однако проведение составительских работ при уменьшении оригинала в 8—10 раз очень трудоемко и требует хорошей географической подготовки. При ограниченных графических возможностях (толщина линии, характер изгибов и пр.) стоит задача отражения речных систем в целом, их связи с расчлененностью рельефа наряду с показом структуры каждой речной системы с выделением главного водотока и притоков различных рангов, обозначением истоков рек и характера их устьев.
Известны попытки автоматического составления подобных карт. При этом шаг цифрования линий на источниках выбирается в зависимости от предстоящей степени уменьшения и характера гидрографической извилистости рек (в экспериментах он варьировал в пределах 2—5 мм). Кроме того, выделяется массив точек обязательного цифрования, например, точек резкого перегиба течений рек (орографическая извилистость), истоков и устьев рек, мест слияния основных рек и их притоков и др. Построенный таким образом рисунок речной сети имеет несколько геометрический характер и требует дополнительного географического редактирования.
На справочных гидрографических картах рисунок речной и озерной сети передается в значительном обобщении, но их содержание обогащено за счет дополнительных характеристик: например, длин рек (км), площадей зеркала озер и водохранилищ (км2), коэффициентов извилистости рек, уклонов рек, наличия порогов и водопадов и других особенностей течения. Поэтому содержание конкретных справочно-гидрографических карт существенно различно. Оно во многом зависит от физико-географических особенностей местности и от задач картографирования.
При выборе справочных показателей учитывается их гидрологический смысл. Так, даже простое деление рек по их длине:
- малые (до 100 км)
- средние (от 100 до 500 км)
- большие (более 500 км)
в значительной степени соответствует делению рек по их водоносности- с расходом воды:
-до 100,
- от 100 до 1000
- более 1000 м3/с.
Содержание карт густоты речной сети и озерности и их составление наиболее разработаны. Здесь используются универсальные показатели:
- длина речной сети (км) и количество озер (иногда, суммарная площадь зеркала озер, км2) на квадратный километр территории.
- густота речной сети (очень редкая, редкая, средней густоты, густая, очень густая).
- коэффициенты густоты речной сети (км/км2) - менее 0, 1; 0,10—0,20; 0,20—0,40; 0,40—0,70; более 0,70.
За территорию, по отношению к которой вычисляются соответствующие показатели, обычно принимается или площадь листа топографической карты крупного масштаба, или водосборные бассейны рек определенного порядка.
При составлении карт среднего и особенно мелкого масштаба средний количественный показатель относится к центрам элементарных площадей.
Для распространения дискретных данных по территории используются два способа: районирование по количественным показателям (количественный фон) или система изолиний. В любом случае при построении континуального изображения необходимо воспользоваться приемами географической интерполяции.
При построении легенд карт густоты речной сети и озерности важно выбрать такие градации, которые подчеркивали бы резкие изменения этих характеристик. Для придания большей определенности легендам таких карт и сравнимости карт на разные территории желательно в легендах дать словесное определение явлению.
Карты водосборных бассейнов
Карты водосборных бассейнов в зависимости от своего масштаба отражают территориальные единицы определенного ранга:
- водосборные бассейны океанов и морей,
-рек, имеющих выход в открытое море
- рек определенной длины,
-притоков разного порядка.
Каждая из таких карт имеет определенный смысл и свое назначение. Например, карты водосборных бассейнов величиной 10—50 тыс. км2 (реки средней длины) отражают зональные условия формирования поверхностных вод в условиях зоны достаточного увлажнения.
Разнообразны и показатели, используемые для характеристики водосборных бассейнов. Они зависят от природных особенностей и хозяйственной освоенности территории. Наиболее обычны показатели:
- площади,
- уклона,
- залесенности,
- заболоченности,
- озерности
- мелиоративной освоенности
- гидротехнической освоенности.
Главным источником для получения характеристик водосборных бассейнов служат крупномасштабные карты.
Способы изображения, картографируемых явлений, на картах водосборных бассейнов достаточно традиционны:
- линейные знаки для водораздельных линий;
-картограммы, в том числе двойные и тройные картограммы для отражения залесенности, заболоченности и других относительных характеристик бассейнов;
-картодиаграммы с разнообразным по графическому виду набором диаграмм, передающие площади бассейнов и их средние уклоны, размеры лесных массивов и распаханных земель и пр.
На рис. 62" представлен один из вариантов такой карты горного района.