3.3.3. Создание тематических карт

Все карты разделяются на общегеографические и тематические (рис.).

А	б

Рисунок 2. Фрагменты цифровых карт: а – общегеографическая, б – тематическая (по категориям защитных лесов)

Общегеографические карты содержат математическую основу (проекцию, масштаб, компоновку, геодезическую основу), картографическое изображение (гидрография, пути сообщения и средства связи, рельеф, населенные пункты, растительность и грунты и др.), вспомогательное оснащение (легенда, картометрические графики, справочные данные), дополнительные данные (дополнительные карты и профили, текстовые и цифровые, графики, диаграммы).

Тематические карты отличаются от общегеографических наличием тематического содержания (окрашенных областей, линий, картограмм, дополнительных символов). Тематические карты позволяют наглядно оценивать распределение изучаемых объектов, процессов и явлений на территории. Отличием тематических карт от общегеографических¹ является наличие элементов тематического содержания. Существует значительное количество типов и видов тематических карт – природы (геологические, рельефа, почвенные, геоботанические, растительности, ландшафтные, охраны природы), населения (размещение населения по территории, демографическая, этнографическая, антропологическая характеристика), экономики (промышленности, сельского хозяйства, лесного хозяйства, природных ресурсов по отраслям), политические, административные, исторические и др.

Способами картографического изображения², применяемыми на тематических картах служат:

• способ локализованных диаграмм (диаграмм, отнесённых к определённым пунктам, точкам) - изображение явлений, имеющих сплошное или полосное распространение, с помощью графиков и диаграмм, помещенных в пунктах наблюдения (измерения) этих явлений (например, диаграммы загрязнения речных вод, приуроченные к гидропостам); локализованные диаграммы часто употребляют для характеристик сезонных и других периодических явлений (годового хода температур, осадков, динамики снегового покрова и т.д.), повторяемости и скорости ветров разного направления (в виде роз ветров), повторяемости и скорости морских течений и т.п.

• точечный способ используют для картографирования массовых рассредоточенных явлений с помощью множества точек, каждая из которых имеет определенный «вес», т. е. обозначает некоторое число единиц данного явления (например, показ размещения оленей с помощью точек, каждая из которых означает 1000 голов);

Картодиаграммы и картограммы служат для перевода в наглядный пространственный образ статистических данных (например, по населению), обрабатываемых или публикуемых не по отдельным пунктам или объектам, а суммарно — применительно к административному (или другому территориальному) делению.

• способ картодиаграмм - изображение абсолютных статистических показателей по единицам территориального деления; показывают распределение явления посредством диаграмм, размещаемых внутри единиц территориальной сетки и выражающих суммарную величину явления (например, количество пашни) в пределах каждой территориальной единицы

• способ картограмм - изображение относительных статистических показателей по единицам территориального деления;

Картограммой называют способ изображения средней интенсивности какого-либо явления (средней плотности населения, процента распаханности территории и т.п.) в пределах определённых территориальных единиц, чаще всего административных. При этом каждую территориальную единицу раскрашивают пли штрихуют так, чтобы по насыщенности цвета или силе штриховки можно было судить об интенсивности явления

• Способ значков (внемасштабных знаков) используют для объектов, не выражающихся в масштабе карты, и вообще для передачи явлений, локализованных в пунктах. Значки указывают местоположение и вид объектов, а также могут характеризовать их величину, значение, изменение во времени и т.д. (например, значки населённых пунктов, обозначающие тип поселений, численность населения и административное значение). Для передачи характеристик картографируемых объектов используются форма, величина и цвет значков. По форме значки могут быть геометрическими, буквенными и наглядными, напоминающими по рисунку изображаемый объект. Часто употребляют значки геометрической формы, площадь которых пропорциональна количественному показателю объектов, например числу рабочих при картографировании промышленных предприятий или промышленных пунктов.

• Линейные значки применяют для передачи, во-первых, геометрических линий — политико-административных границ, линий электропередачи и т.д., во-вторых, для объектов линейного протяжения, не выражающихся по ширине в масштабе карты, например для дорог, рек и т.п. Качественные и количественные характеристики линейных объектов передают рисунком (например, различным пунктиром), цветом и шириной значков

• Способ изолиний применяется для передачи количественных характеристик непрерывных и постепенно изменяющихся в пространстве явлений (например, рельефа, климатических явлений и др.).

• Способ качественного фона показывает разделение территории (её районирование) по тем или иным природным, экономическим или политико-административным признакам. Используется для качественной характеристики явлений, сплошных на земной поверхности (например, для почвенного покрова) или имеющих массовое рассредоточенное распространение (например, для населения). Первоначально разрабатывают классификацию картографируемого явления: далее в соответствии с принятой классификацией делят территорию на однородные в качественном отношении участки (районы, области и т.п.), после чего однотипные участки окрашивают в присвоенный для данного типа цвет или покрывают штриховкой

• Ареалы¹, т. е. области распространения тех или иных явлений (различных видов растений и животных, пахотных земель и т.п.), обозначаются на картах оконтуриванием участка сплошной или пунктирной линией определённого рисунка; окрашиванием или штриховкой ареала и т.д.; многообразие приёмов оформления ареалов позволяет сочетать на одной и той же карте ряд ареалов, даже если они перекрывают друг друга.

• Знаки движения применимы к природным и социальным явлениям (морские течения, перелёты птиц, миграции населения, перевозка грузов, направления ударов войск и т.п.). Распространённые графического приёмы, во-первых, векторы (стрелки), различия которых по форме, величине и цвету могут характеризовать скорость, устойчивость, мощность и другие особенности явлений, во-вторых, ленты (полосы) для потоков пассажиров, грузов и т.п., располагаемые вдоль трасс движения; ширина лент обычно выражает мощность потока

Например, в ГИС MapInfo используются следующие способы картографического изображения: диапазоны, столбчатые картодиаграммы, круговые картодиаграммы, значки, плотность точек, отдельные значения, поверхность. Диапазоны предназначены для отображения непрерывных значений, разбитых на группы-диапазоны (например, запаса, возраста насаждений); отдельные значения – для отображения дискретных значений (классов бонитета, хозяйственных мероприятий, категорий земель и пр.); значки - для изображения разных численных значений с помощью символов разного размера, пропорционально численным значениям; поверхность – для отображения непрерывных значений в виде цветовых градаций в растровой форме.

Перечисленные типы тематических карт применимы для разных типов исходных векторных объектов – полигонов (диапазоны, столбчатые и круговые диаграммы, плотность точек, отдельные значения, поверхность), символов (значки, отдельные значения, поверхность), полилинии (диапазоны, отдельные значения, поверхность), точки (отдельные значения, поверхность).

Особенностью тематического картографирования является группировка отображаемых явлений и процессов в небольшое число классов в соответствии с задаваемыми правила­ми шкалирования. Способы группировки (шкалирования): номинальные (качественные), ранговые или порядковые (качественные), интервальные (количественные), абсолютные (количественные). Со значениями, заданными в разных шкалах, можно выпол­нять различные операции (табл.).

Таблица 5. Операции с тематическими картами, построенными на основе применения разных шкал [ОГ]

Наименование шкалы	Сравнение «равно-не равно»	Сравнение «пред­шествует-последует» или «лучше-хуже»	Вычита­ние-сло­жение	Деле­ние-ум­ножение
Номинальная	+	-	-	-
Ранговая	+	+	-	-
Интервальная	+	+	+	-
Абсолютная	+	+	+	+

В номинальной шкале могут задаваться типы леса, древесные породы, виды животных и т.д. В ранговой – классы бонитета, экологическое состояние, уровни антропогенной нагрузки и т.п.; в относительной - все числовые характеристики с условным положением начала отсчета, например, температуры по шкале Цельсия, углов наклона, азимутов и т. п. В абсолютной шкале ноль соответствует абсолютному нулю, отрицательных значений нет. На­пример, запасы древесины, полноты, классы товарности и т.д.

В базах данных ГИС обычно хранятся первичные значения (ре­зультаты измерений, подсчетов, определений), но при представле­нии этих данных на карте приходится переходить к дискретным шка­лам с небольшим числом градаций. Возможности шкалирования (группировки) данных для создания тематических карт отличаются в разных ГИС-приложениях. Способы шкалирования, используемые в ГИС MapInfo, показаны в табл.

Таблица 6. Способы шкалирования (группировки) при создании тематических карт в ГИС MapInfo.

Способ группировки	Принцип группировки
Равное количество записей	Каждому диапазону принадлежит примерно равное количество записей выделяемых объектов. Если число записей не кратно числу диапазонов, то MapInfo распределит спорные записи по тем диапазонам, к которым ближе значение записи.
Равный разброс значений	Каждый диапазон имеет примерно равную разницу между верхним и нижним значением.
Естественные группы	Диапазоны создаются исходя из предположения, что значения распадаются на несколько отчетливых групп. При этом уменьшаются ошибки и повышается качество представления данных.
На основе дисперсии	Середина среднего диапазона соответствует среднему значению данных; верхний диапазон охватывает значения, превосходящие сумму среднего и дисперсии; нижний диапазон охватывает значения, не превосходящие разность среднего значения и дисперсии.
Квантование	Определяет распределение данных по сегментам, задаваемой другой переменной. При выборе квантования в нижней части диалога появляется меню "По значениям", список которого содержит имена полей таблицы и вызов диалога "Выражение».
Вручную	Выделение диапазонов – произвольное, выполняется пользователем вручную путем указания минимального и максимального значений диапазона.

Состав типовых тематических карт, создаваемых в результате лесоустроительного проектирования и традиционного лесоустройства, показан в табл¹.

Виды и масштабы тематических лесных карт, составляемых при проектировании лесов

Наименование лесной карты

Масштаб

Лесные карты, прилагаемые к проектам освоения лесов: Карта-схема расположения лесного участка на территории участкового лесничества Лесная карта распределения лесов по целевому назначению (категориям защитных лесов) Лесная карта размещения лесотаксационных выделов, в которых допускается заготовка древесины Лесная карта размещения существующих и запроектированных объектов лесной инфраструктуры и противопожарных мероприятий Лесная карта проектируемых мероприятий: санитарно-оздоровительных, лесовосстановительных, по уходу за лесами, по охране объектов животного мира, водных объектов Лесные карты, прилагаемые к лесохозяйственным регламентам: Карта-схема лесничества Карта-схема распределения лесов по целевому назначению и категориям защитных лесов лесничества Карта-схема местоположения существующих и проектируемых особо охраняемых природных территорий и объектов лесничества Карта-схема местоположения объектов лесной, лесоперерабатывающей инфраструктуры, объектов, не связанных с созданием лесной инфраструктуры лесничества Лесные карты, прилагаемые к лесным планам: Карта-схема зон планируемого освоения лесов области по видам их использования

1:100000 1:100000 1:25000 1:25000 1:25000 1:100000 1:100000 1:100000 1:300000

Виды и масштабы лесных карт, выпускаемых при лесоустройстве

Вид карты	Масштаб карт по разрядам лесоустройства
	I, II	III
Планшет лесоустроительный (неокрашенный, с окраской лесных школ)	1:10000	1:25000
План лесонасаждений участкового лесничества (неокрашенный, окрашенный по преобладающим породам и группам возраста, по проектируемым хозяйственным мероприятиям)	1:25000	1:50000
Карта-схема лесонасаждений лесохозяйственного предприятия (неокрашенная, окрашенная по преобладающим породам и группам возраста, классам пожарной опасности)	1:100000	1:100000 1:200000 1:300000
Карта лесов области, края, автономной республики	От 1:600000 и мельче