Файзуллин И.З. 2 курс

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Географический факультет

Кафедра физической географии, краеведения и туризма

Направление подготовки – «Картография и геоинформатика»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Общие вопросы проектирования и составления карт»

ФАЙЗУЛЛИНА ИДЕЛЯ ЗАЛЯЛИТДИНОВИЧА

студента 2 курса очной формы обучения

«ПОРЯДОК СОСТАВЛЕНИЯ ТОПОКАРТ»

Научный руководитель,

асс. Сайфуллин И.Ю._________

« » апреля 2014

Уфа – 2014

Содержание.

Введение………………………………………………………………….3

глава. Подготовка и составление карт. Этапы и процессы………..…………………………………………………………….5

Основные понятия и определения………………………….…….5

Этапы и процессы подготовки и составления карт……….….8

глава. Подготовка и обработка источников для составления карт…………………………………………………………………………….. 12

2.1 Порядок подготовки источников…………………...………12

2.2 Порядок обработки источников………………………..……14

глава. Изготовление первичного оригинала карты……….…………………………………………………………..………17

3.1 Авторские макеты и эскизы……………………………………..17

3.2 Построение математической основы………………..………..19

3.3 Перенос содержания с источников, его генерализация и оформление…………………………………………………………………….27

Заключение…………………………………………………………..37

Список использованной литературы…………..……………………38

ВВЕДЕНИЕ.

В этой курсовой работе вначале рассмотрены основные теоретические и общие положения, являющиеся базой проектирования и составления карт и выражающие основные закономерности этой научно-технической дисциплины. Затем последовательно рассмотрены частные закономерности, характеризующие особенности проектирования и составления различных конкретных видов и типов карт. Уделено большое внимание разработке вопросов научно-технического проектирования карт, определены его этапы и основные работы, выполняемые на этих этапах, установлены различия и показана взаимосвязь проектирования с другими видами редакционных работ. Рассмотрены все аспекты проектирования математической основы карт, вопросы сбора, систематизации и анализа картографических источников, особенности их учета и использования.

Именно изучение и разработка методов и процессов лабораторного изготовления географических карт служит предметом курса “Проектирование и составление карт”.

Целью курсовой работы является изучение порядка составления топокарт и процессов изготовления оригиналов карт, т. е. тех первоначальных экземпляров, с которых в дальнейшем производится печать тиража карты.

Ставится задачи конкретного изучения всех этапов этого процесса, то есть изучение основных понятий и определений, порядок подготовки и составления карт, подготовку и обработку источников для составления карт, порядка обработки подготовки источников, изготовления первичного оригинала карты, построения математической основы и перенос содержания с источников, его генерализация и оформление.

В первой главе был изучена теоретическая часть, где мы получили необходимую информацию для вступления в суть задачи.

Во второй главе курсовой работы дана главная часть – подготовка и обработка источников для составления карт, например, в подготовке заключается переход от координат, классификаций, показателей, способов изображения, дат и т. д., принятых на источниках, установленным для составляемой карты.

В третьей главе предложены данные об изготовлении первичного оригинала карт.

При написании данный курсовой работы я использовал научные труды Берлянта, Билича Ю.С, Васмута А.С, Заруцкой И. П, Сватковой, Т.Г, Салищева К.А, Красильникова Н. В и Атояна Л.В.

ГЛАВА 1. ПОДГОТОВКА И СОСТАВЛЕНИЕ КАРТ. ЭТАПЫ И ПРОЦЕССЫ.

Основные понятие и определение

Проектирование и составление карт – ведущая научно-техническая дисциплина картографии как в теоретическом, так и в практическом аспектах.

Для картографирования, под которым понимаются процессы создания новых географических карт, известны два пути – съемки в натуре (на местности) и разработка карт в лабораторных (кабинетных) условиях.

Съемки (или полевое картографирование) состоят в исследовании картографируемых явлений на местности с применением различных приборов, когда накапливается информация о местности, формируется система понятий и абстракций, графически определяется пространственное положение объектов, используются специальные знаки для передачи полученных знаний и в конечном счете создается новая географическая карта как наглядное пространственное изображение картографируемых явлений. Например, топограф определяет координаты и высоты точек земной поверхности и, используя условные знаки и горизонтали, получает наглядное изображение рельефа земной поверхности в горизонталях и плановое положение контуров и различных объектов на топоплане (топокарте). Аналогично геолог, собирая и определяя образцы горных пород, фиксирует их положение на топографической карте и, пользуясь понятиями возраста, состава и происхождения геологических образований, создает образное представление об их распространении на земной поверхности и о геологическом строении местности.

Изготовление карт в лабораторных условиях основано на обработке исходных данных, собранных в полевых условиях различными способами (топографические съемки, аэро– и космические съемки, данные метеорологических станций, данные мониторинга и др.), на обработке и совершенствовании ранее созданных карт или на совместном использовании таких карт и материалов полевых исследований.

Теоретические основы картографии, на которых строится курс “Проектирование и составление карт”, закладывается в картоведение – вводном курсе учебного плана подготовки картографа, который включает учение о карте, источниковедение, методику использования карт, а также историю картографии. Картоведение вооружает картографа приемами анализа карт, которые необходимы при определении содержания проектируемых карт, выборе методов изображения, характера и степени генерализации, а также для правильной ориентировке в массе картографических источников, их систематизации и оценке. Знакомство с историей картографии, ее классическими произведениями и основными работами современности расширяет кругозор картографа и обеспечивает глубину и обоснованность анализа карт.

Оформление карт, разрабатывающее теоретические и практические вопросы выбора изобразительных средств, проектирования картографических знаков, легенд конкретных карт, а также способы графического изготовления оригиналов карт.

Автоматизация картографичеких работ, рассматривающая способы автоматизированного (компьютерного) создания карт, начиная со сбора материала и заканчивая печатью тиража карты, а также исследования по картам с помощью автоматизированных устройств.

Из других дисциплин следует назвать издание карт, экономику и организацию картографического производства, а также геодезию, топографию, фотограмметрию, дешифрирование аэро– и космофотоснимков, географию и науки о Земле, математику, информатику и др.

Особенно тесно с курсом “Проектирование и составление карт” из названных дисциплин связаны издание карт и экономика картпроизводства. В современном производстве составительские и издательские работы воздействуют друг на друга и переплетаются между собой. Совершенствование технологии издания карт, появление новых технических устройств позволяют не только ускорять издательские процессы и улучшать качество печатной продукции, но и диктуют условия создания самих оригиналов карт, заставляя искать новые приемы оформления и дизайна картографической продукции, а также способы создания оригиналов карт вплоть до исключения отдельных этапов и процессов из технологической схемы создания картопроизведения.

Связь картографии с другими науками рассматривается в курсе “Картография”, поэтому целесообразно взглянуть на это с точки зрения составления и редактирования карт.

Геодезия дает точные данные о структуре и размерах Земли, которые используются при вычислениях картографических проекций, и координаты геодезических сетей, необходимые для пространственной привязки любых картографических изображений.

Топография создает в результате непосредственного изучения местности первичные топографические карты, которые используются в качестве основы любых тематических съемок и при лабораторном изготовлении всех географических карт.

Для картографа поистине бесценны географические науки, вооружающие его необходимыми знаниями о территориальных природных и социально-экономических комплексах (геосистемах). Успешное и правильное создание карт как пространственных моделей действительности или ее некоторых сторон (объектов и явлений) немыслимо без понимания их существа, особенностей и взаимосвязей. Изучение географии необходимо для каждого научно работающего картографа.

Разработка конкретных тематических карт требует также хороших знаний по соответствующей естественной или общественной науке: географии и экономике сельского хозяйства – для карт сельскохозяйственной тематики, промышленности – для карт этой отрасли производства, почвоведению при составлении почвенных карт, геологии – для геологических карт и т. д. Ведь каждое направление тематической картографии входит в компетенцию двух наук – картографии по методу работы и конкретной естественной или общественной науки по своему содержанию.

Особо следует подчеркнуть возрастающее значение математики в современном развитии проектирования и составления карт. Широкое внедрение в картографию информационных технологий и электронно-вычислительной техники потребовало от картографов элементарных знаний вычислительной математики, теории информации, кибернетики. Сюда же можно отнести использование в картографии информатики, занимающейся изучением методов сбора, обработки, хранения, поиска, передачи и использования научной информации.

Этапы и процессы подготовки и составления карт.

Проектирование и составление карты образуют два основных этапа в лабораторном создании ее оригинала.

Проектирование карты состоит в разработке документации, необходимой для организации и выполнения всех работ по изготовлению оригинала карты и по ее размножению (тиражированию).

Составление карты – это графическое построение оригинала карты как пространственной модели некоторых определенных сторон действительности.

Каждый из этих этапов, в свою очередь, подразделяется на ряд стадий и процессов, имеющих вполне определенные задачи.

Основным результатом проектирования является программа карты – документ, устанавливающий назначение, вид и тип карты, ее математическую основу, содержание, принципы генерализации, способы изображения и систему графических символов (картографических условных знаков), источники и порядок их использования, а также технологию изготовления карты. Программа, дополненная техническими и экономическими расчетами, сметами и т. д., образует проект карты.

Проектирование карты в качестве особых стадий предусматривает:

1) составление предварительного наброска программы;

2) сбор, анализ и оценку источников;

3) изучение в пределах картографируемого региона тех явлений, которые должны войти в содержание карты;

4) детальная разработка программы.

На этапе составления предварительной стадией служит подготовка и обработка источников.

Если карта не подлежит размножению, т. е. создается в единичном или нескольких экземплярах, например, для музея или по договору различных ведомств, то весь цикл необходимых работ по ее созданию ограничивается только проектированием и составлением. Но изготовление карт в картографическом производстве и в научных учреждениях, как правило, имеют целью их последующее воспроизведение определенным тиражом, насчитывающим от нескольких сотен до десятков тысяч экземпляров. Естественно, при составлении каждой намеченной к изданию карты необходимо учитывать специальные требования полиграфического производства, чтобы обеспечить экономичное и высококачественное воспроизведение карты.

Первичные (составительские) оригиналы, как правило, не удовлетворяют этим требованиям, поэтому в традиционном картографическом производстве существует особый этап, называемый подготовкой карты к изданию. Цель его состоит в выполнении вторичных оригиналов, удовлетворяющих требованиям высокого качества изображения и издательского производства, которые называются издательскими оригиналами.

Полный цикл работ по созданию карты от ее замысла до выхода из печати включает также этап издания карты, т.е. ее воспроизведение полиграфическим или другим способом. Этот этап состоит из двух стадий: изготовление и печатание карт (печать тиража). Эти процессы не рассматриваются в курсе проектирования и создания карт, но их специфика может воздействовать на технологию изготовления оригиналов карт. Поэтому ее приходится учитывать уже в программах карт.

Картографические произведения готовятся усилиями коллектива специалистов разной квалификации, что обеспечивает большую производительность труда, сокращает затраты и сроки работы над картой. Но при такой организации дела возникает необходимость в научно-техническом руководстве на всех этапах изготовления карты (включая издание), который называется редактированием карты.

Другим процессом, имеющим полностью технический характер, является корректура – технический контроль и проверка качества карты на всех стадиях изготовления.

Основные этапы и стадии создания карты.

Этапы создания карты

Подразделение работ на стадии

Результаты работ на каждом этапе

Проектирование

Определение требований к карте и составление предварительной программы

Сбор, анализ и оценка источников

Изучение картографируемых явлений

Составление программы (проекта) карты

Программа (или проект) карты

Составление

Подготовка и обработка источников

Изготовление первичного оригинала карты (построение математической основы, перенос содержания с источников, его генерализация и оформление)

Составительский оригинал карты

Подготовка к изданию

Изготовление издательского оригинала

Вспомогательные работы по обслуживанию полиграфических процессов

Изготовление штриховых и красочных проб

Издательские оригиналы и вспомогательные макеты

Издание

Изготовление печатных форм и получение проб

Печать тиража

Печатные оттиски карты

На практике эта схема может изменяться (упрощаться или усложняться) в зависимости от назначения, содержания карты, используемых технических средств и других условий. Например, иногда исключается этап подготовки к изданию, и тогда схема упрощается, но чаще усложняется за счет раздельного составления основы и содержания тематических карт.

При использовании на этапе составления компьютерных технологий схема меняется коренным образом в результате объединения процессов составления и подготовки к изданию в единый процесс за счет изготовления оригинала карты на экране компьютера, который удовлетворяет требованиям качества изображения, необходимого при издании карты. Эти вопросы рассматриваются в курсах “Компьютерная картография” и “Основы автоматизированного создания карт”.

2 ГЛАВА. ПОДГОТОВКА И ОБРАБОТКА ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ КАРТ.

2.1 Порядок подготовки источников.

Подготовка картографических источников к составлению предполагает обработку источников таким образом, чтобы облегчить их непосредственное использование в процессе создания карты.

Такая подготовка заключается в переходе от координат, классификаций, показателей, способов изображения, дат и т. д., принятых на источниках, к установленным для составляемой карты. В зависимости от темы и характера составляемой карты, а также особенностей источников подготовка может сильно различаться по своему содержанию, сложности и трудоемкости. Иногда она сводится к простым техническим действиям, иногда оказывается сложной научной задачей, решение которой под силу специалисту высокой квалификации.

В ней различают:

– вспомогательные технические операции;

– переход на другой эллипсоид и к другой системе координат;

– перевод информации картографического источника в легенду составляемой карты;

– обработку табличных и текстовых источников.

Техническая подготовка картографических источников. обеспечивает возможность и удобство их использования при технологии картосоставительских работ, установленной в программе карты, и без потери заданной геометрической точности. Конкретно процесс подготовки зависит от характера и состояния источников.

1. Когда применяются фотографические процессы, нужно, чтобы репродукции имели теоретически правильные размеры и четкий рисунок всех необходимых элементов и деталей. Для этого в процессе подготовки:

– проверяются размеры источника и в случае их несоответствия теоретическим величинам (например, вследствие деформации бумажного листа напечатанной карты) устраняют дефект. Это может быть произведено монтированием источника по частям на вновь построенной координатной сетке;

– усиливаются детали, которые могут быть потеряны при фотографировании с уменьшением, поднимают неактиничными красками элементы, показанные в цветах сине-голубой части спектра.

2. Перенос изображения с источника на составляемую карту по координатной сетке нуждается в ее предварительном сгущении на источнике и составляемом оригинале путем проведения дополнительных одноименных линий. При этом отрезки крайних координатных линий делят на необходимое число равных частей и соединяют их.

3. Автоматизация процессов создания карты требует предварительного цифрования источников (создания ЦКМ), которое может осуществляться разными способами. Вместе с тем цифрование также предполагает подготовку источников. Например, ручному обводу изображения предшествуют:

– изготовление оригиналов служебной информации, в которых определяется последовательность в работе оператора при цифровании – изготавливаются на копиях издательских или составительских оригиналов на пластике по элементам содержания (выделяются и нумеруются точечные объекты, определяется направление цифрования, наносятся и нумеруются точки начала и конца цифрования);

– кодирование цифруемых точек, линий и площадей и заполнение ведомостей кодирования данными о характеристиках объектов (формализованная запись семантической информации об объектах с целью удобства ее цифрования и последующей совместной обработки с метрической информацией; коды объектов, характеристик и их значений даются в соответствии с классификацией отображаемой информации);

– заполнение формуляра ЦКМ исходными данными.

2.2. Порядок обработки источников.

Обработка табличных и текстовых источников. Эта задача преследует три основные цели: 1) пространственную (координатную) привязку привлекаемых к составлению данных; 2) их приведение в однородный, сравнимый вид; 3) получение по ним показателей, избранных для характеристики картографируемых явлений.

Пространственная привязка состоит в их отнесении к определенным пунктам, линиям или площадям. Например, метеостанции для метеорологических данных, используемых при составлении климатических карт, населенные пункты для материалов переписи населения при составлении детальных карт населения; речная сеть и транспортная сеть для локализации данных по стоку и грузовым и пассажирским перевозкам; административно-территориальные единицы (области, районы), землепользования с/х предприятий для локализации разнообразных статистических данных при составлении картодиаграмм и картограмм и др. Именно ради такой привязки готовятся вспомогательные а дресные карты (показывающие с необходимой полнотой пункты, линии или территориальное деление, для которых необходим сбор информации).

Если пространственная привязка табличных и текстовых данных оказывается невозможной, то они теряют всякое значение в качестве источников картосоставления.

Приведение данных, взятых из различных табличных и текстовых источников, в однородный и сравнимый вид предполагает:

– перевод данных в единую систему мер (длин, площадей, объема, веса, температур и др.);

– отнесение к единым началам отсчета (высот, температур, времени);

– пересчет на определенную дату, год, эпоху (количества жителей, магнитного поля Земли) или расчет для определенного периода времени (суммарное количество осадков за год).

Успешное выполнение этих задач требует понимания смысла и значения исходных данных, а также особенностей формирования источников (например, материалов переписи населения в разных странах).

Иногда такая работа требует привлечения аппарата математической статистики и вычислительной техники (обработка данных по сбору урожая различных с/х культур за ряд лет по принципу территориального деления, когда происходит изменение этого деления или отсутствуют данные по ряду лет).

Вычисление конкретных значений показателей, избранных для характеристики картографируемых явлений, и последующий их анализ для обоснованного выбора шкал, территориальных сеток и др. зависят от особенностей размещения явлений, характера источников и целей картографирования.

Значения абсолютных показателей подсчитываются для пунктов, линий и площадей в зависимости от поставленной задачи. Например, количество населения может определяться по отдельным населенным пунктам или по клеткам сети административного деления, добыча угля – по отдельным шахтам, бассейнам или странам, поголовье скота – по с/х предприятиям.

Относительные показатели часто характеризуют (применительно к определенной системе пунктов, линий или площадей): 1) о т н о ш е н и е a/b двух величин a и b (рождаемости и смертности); 2) д о л ю a/a+b+c+ одного явления в совокупности ряда явлений a, b, c и т. д. (лиц определенной национальности среди всего населения, тракторов в с/х технике с/х предприятий) или его процент (a/a+b+c+ х 100%); 3) п л о т н о с т ь a/P, определяющую среднюю величину (интенсивность) явлений в пределах клеток территориального деления с площадями P (например, плотность населения – среднее число жителей на единицу площади, плотность популяции животных и т. д.).

Относительные показатели получают как соотношение двух или нескольких рядов однородных абсолютных величин.

В картографии применяются и другие виды показателей, например, различные потенциалы, характеризующие взаимодействие объектов, исчисляемые пропорционально величинам объектов и обратно пропорционально расстояниям между ними по формуле

Pi = ai + aj/dij,

где Pi – потенциал объекта i; ai – величина объекта; aj – величина соседних объектов; dij – расстояния между объектами i и j.

Таков, например, потенциал поля расселения, характеризующий взаимосвязи расселения в границах определенной территории.

Наиболее сложно вычисление интегральных показателей для синтетических карт, часто требующее применения сложного математического аппарата, например, факторного анализа при картографировании условий жизни населения.

Методы обработки исходных данных могут сильно влиять на научные, а также идейно-политические качества карты. Например, обработка сведений о национальном составе населения по административным единицам с учетом только одной народности, обладающей относительным большинством, может привести к карте, искажающей этнографическую картину размещения и соотношения населения.

ГЛАВА 3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕРВИЧНОГО ОРИГИНАЛА КАРТЫ.

3.1 Авторские макеты и эскизы

Составлением карт называют совокупность графических работ по изготовлению оригинала карты, т. е. ее первичного экземпляра, который включает полностью содержание карты и выполнен в установленных картографических условных знаках с требуемой точностью и генерализацией. Это основной процесс, начиная с первоначального замысла карты до его реализации в виде готового тиража.

Графические работы по изготовлению оригинала карты включают: построение координатных сеток карты, перенос информации с источника на составляемый оригинал, обработку этой информации (генерализацию) и графическое оформление оригинала (вычерчивание, окраску). Оригинал карты, как правило, готовится в масштабе издаваемой карты, что позволяет правильно оценить характер генерализации, нагрузку и читаемость карты в процессе работы.

Составление общегеографических и тематических карт имеет свои особенности, которые проявляются в изготовлении единого или раздельного оригинала карты. Например, составление общегеографических карт выполняются в едином оригинале (т. е. все элементы содержания помещаются на одном оригинале), в то время как для тематических карт часто изготавливаются два оригинала – основы и тематического содержания, в особенности, когда одна и та же основа используется для нескольких тематических карт.

Первичные оригиналы карты, точные и полные по содержанию, выполняют в принятых условных обозначениях, выдерживая их рисунок и размеры, называют составительскими. По ним делают вторичные, издательские оригиналы, отличающиеся высоким графическим качеством и удовлетворяющие требованиям полиграфического воспроизведения.

Тематическое содержание многих карт разрабатывается специалистами по теме карты (геологами, почвоведами, ботаниками и др.), не являющимися специалистами в картографии. В представляемых специалистами первичных материалах различают авторские оригиналы, авторские макеты и авторские эскизы.

Авторскими оригиналами называют точные рукописные карты, выполненные в масштабе издания с хорошим графическим качеством и с требуемыми точностью, полнотой и детальностью. Он используется для непосредственного изготовления издательского оригинала тематической карты, а иногда сразу для получения печатных форм.

Авторские макеты – это вполне достоверные карты, но выполненные не в строгом соответствии с техническими требованиями. Часто их готовят в более крупном масштабе (на фотографически увеличенной основе) с использованием укрупненных обозначений, утолщенных линий, т. е. с пониженным качеством графического выполнения.

Авторские эскизы – наброски, отражающие общий замысел карты в отношении ее содержания и оформления. В дальнейшей работе они требуют обращения к первоисточникам, усовершенствования легенды и в конечном счете изготовления полноценного составительского оригинала.

По авторским макетам и эскизам сначала готовят составительские, а затем издательские оригиналы.

Составительские оригиналы карт выполняются на стабильном, не изменяющем свои размеры материале, что необходимо для сохранения точности карты и обеспечения качества издательских процессов. Для составления используют бумагу, предварительно наклеенную на жесткую основу, например, тонкий лист алюминия, или недеформирующийся пластик.

3.2. Построение математической основы.

Разработка математической основы карты в общем случае включает выбор и обоснование масштаба карты, ее проекции, координатных сеток, компоновки и, если необходимо, системы деления на листы.

Выбор и обоснование масштаба карты. Масштаб определяет пространственные размеры модели, т. е. главный масштаб, подписываемый на полях карты, который показывает степень уменьшения линейных размеров отображаемых объектов при переходе от местности к карте. Выбор масштаба карты зависит от таких факторов, как территориальный охват картографируемой территории, тема карты, назначение, требования точности измерений по карте, полнота и подробность ее содержания.

Принципиально можно выделить два основных подхода к выбору масштаба карты.

1. Обеспечение требования к точности измерений по карте, полноте передачи объектов натуры и к подробности их изображения.

Для этого существуют формулы, устанавливающие зависимость масштабов от средних квадратических ошибок в положении объектов на карте, в определении их координат, от числа объектов на 100 кв. км местности (густоты объектов в натуре), числа объектов на 100 кв. см карты (нагрузки карты объектами), минимальными площадными объектами на местности и на карте.

Если определенные таким образом масштабы различны, а требования одинаково важны, то останавливаются на более крупном масштабе.

2. Размер и формат создаваемых карт являются определяющими, когда требования к точности не играют основной роли. В этом случае на практике решающее значение на выбор масштаба оказывает необходимость полного изображения конкретной территории – мира, континента, страны и т. д. в заданных размерах, обусловленных, например, форматом атласа или величиной настенной карты.

Такой выбор можно осуществить по номограмме, устанавливающей зависимость масштаба от размера листа карты (от 10 до 60 см) и протяженности территории (до 5 000 км) (м-бы 1:1 млн. – 1:25 млн.).

Например, стенные карты СССР наибольшего размера (2,5х3,5 м) укладываются в масштаб 1:2 500 000; атлас Беларуси форматом 28,5х22 см ограничивают карты РБ масштабом 1:3 000 000.

3. Кроме того, учитывается также: а) соотношение между масштабами проектируемой карты и родственных карт, чтобы выдержать кратность масштабов или уменьшить их разнообразие в атласе или серии тематических карт; б) экономические соображения – эффективное использование (без отходов) картографической бумаги стандартных размеров и наиболее полное использование полезной печатной площади офсетных машин.

Выбор картографической проекции. К основным факторам, определяющим выбор проекции, принадлежат:

– назначение и характер использования карты;

– пространственные особенности картографируемой территории – ее размер, форма, положение на земном эллипсоиде;

– особенности проекции (характер искажений, вид картографической сетки и др.).

1. Назначение и характер использования карты являются основными при выборе проекции. Они определяют масштаб и содержание карты, способы и условия ее использования (настольная, настенная), задачи, которые будут решаться по ней (картометрические, навигационные и др.), требования по точности, условия передачи географических характеристик (положения территорий, площадей и форм).

Эта группа факторов является важной для определения значимости факторов третьей группы, т. е. какие требования в данном конкретном случае наиболее существенны, а какие можно не учитывать. Например, симметричность картографической сетки, максимально допустимые искажения в пределах данной территории и др.

2. Пространственные особенности картографируемой территории, характеризуют объект картографирования – это размер, форма (конфигурация), положение на земном эллипсоиде (географическое положение), значимость и степень показа смежных территорий.

3. К третьей группе относятся факторы, которые характеризуют получаемую картографическую проекцию. Это характер искажений, условия обеспечения минимума искажений и допустимые максимальные искажения длин, углов и площадей, характер их распределения, кривизна изображения линий картографической сетки, их симметричность, требования ортогональности, их равноразделенности, характер изображения полюсов, условия зрительного восприятия изображения (эффект сферичности, вытянутости и т. д.).

Требования минимума искажений как основное условие выбора картографической проекции приобретает решающее значение для карт, используемых для картометрических работ, т. е. для топографических карт. Иногда более важны: выгодное распределение искажений на определенных участках карты, вид линий картографической сетки (например, прямолинейность или малая кривизна параллелей ради лучшего зрительного восприятия широтной зональности на картах мира) и т. п.

Но практический выбор осуществляется, исходя из предшествующего опыта и установленных стандартов в каждой стране (для топографических и обзорно-топографических карт). Например, по данным ООН, в более чем 80 странах для топографических карт применяется исключительно равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Меркатора, в 12 – равноугольная коническая проекция Ламберта и т. д. В СССР для топографических карт основной была принята равноугольная проекция Гаусса – Крюгера. (Средний меридиан и экватор изображаются прямыми взаимно перпендикулярными линиями. Все остальные меридианы и параллели криволинейны и симметричны относительно среднего меридиана и экватора. Искажения нарастают от среднего осевого меридиана к крайним).

Выбор проекции осуществляется в два этапа: сначала выявляют факторы, подлежащие обязательному учету, и на их основе выделяют группу проекций, из которых целесообразно производить выбор. Затем конкретизируют требования к искомой проекции и устанавливают конкретную проекцию для отображаемой территории.

Оптимально учет всех факторов предполагает выбор таких проекций, в которых их основные точки и линии, вблизи которых масштабы мало изменяются, находятся в центре картографируемой территории, а центральные линии располагаются по направлению наибольшего распространения этих территорий.

Поэтому для многих карт выбирают:

– цилиндрические проекции, когда территория расположена вблизи экватора и симметрична относительно его и когда территория вытянута по долготе;

– конические проекции для изображения таких же территорий, но не симметричных относительно экватора, или для территорий, расположенных в средних широтах;

– азимутальные проекции для изображения полярных областей и территорий с округлыми очертаниями;

– поперечные и косые цилиндрические – для изображения территорий, вытянутых вдоль меридианов;

– поперечные или косые азимутальные – для показа территорий, очертания которых близки к окружности

Помимо указанных факторов выбор проекции должен быть основан на анализе ранее созданных аналогичных карт и их математической основы, а также на рекомендациях руководств, учебников по математической картографии и других пособиях по выбору картографических проекций.

Карта как модель, фиксирующая пространственное положение объектов в избранной системе координат, должна иметь сеть координатных линий, необходимых для определения координат.

На географических картах пользуются системой географических координат, указывающих положение точек и объектов земной поверхности относительно поверхности земного эллипсоида. Для их определения служит сеть меридианов и параллелей. В программе карты следует установить ее густоту, зависящую от характера карты, особенностей работы с нею. Слишком частая сетка пестрит карту, редкая – осложняет картографические измерения, а также глазомерные определения и понижает их точность. На густоту сеток мелкомасштабных карт влияют и другие факторы: вид проекции, характер использования карт, целесообразность проведения линий сетки через целое число градусов, согласование с сетками родственных карт и т. д.

Для удобства определения координат и направлений, быстрой глазомерной оценки расстояний и площадей, а также в других целях военного значения на многих топографических картах показывается прямоугольная координатная сетка в поперечной цилиндрической равноугольной проекции. Она проводится на всех советских картах в масштабе 1:25 000 через 4 см, а в масштабах 1:50 000 – 1:200 000 – через 2 см. На этих картах линии меридианов и параллелей сохраняются лишь как рамки листов.

Координатные сетки настольных карт изображаются тонкими линиями (0,1-0,2 мм), на стенных картах – утолщенными (0,3 — 0,7 мм).

Изготовление карт без координатных сеток переводит их в разряд схем или демонстрационных пособий.

Проектирование формата карты и ее компоновки. Формат карты – это общие размеры всей карты. При выборе формата карты в производстве учитывают ее размеры по внутренним, внешним рамкам, по обрезу с полями, а также формат бумаги.

В основном формат карты определяется ее масштабом, охватом картографируемой территории, особенностями проекции, ориентированием картографического изображения, удобством пользования картой в условиях, для которых она предусмотрена, технико-экономическими факторами.

Рамкой карты является линия или система линий, окаймляющих изображение карты. При этом различают внутреннюю и внешнюю рамки. Внутренняя ограничивает картографическое изображение, внешняя служит декоративным элементом. Рамки могут быть прямоугольными, трапециевидными, эллиптическими (овальными) и круглыми.

Компоновка карты включает: 1) определение границ картографируемой территории и ее расположения относительно рамок; 2) размещение внутри рамок и на полях карты ее названия, масштаба, легенды, выходных сведений и дополнительных карт (врезок) и графиков; 3) решение вопросов разграфки карты, т. е. ее деление на листы. Компоновку можно определить как рациональную организацию пространства карты. Наряду с этим учитываются также удобство пользования картой, эстетические требования (например, зрительная уравновешенность всей композиции) и технические условия – стандартные размеры картографической бумаги, полезную площадь печатных машин и др.

Проект компоновки выполняется в виде макета компоновки, показывающего размер листа, рамки карты, положение картографируемой территории, а также размещение заголовка карты, масштаба, легенды (таблицы условных обозначений), выходных сведений (фамилии лиц, изготовивших карту, название издательства, место и год издания и др.).

Последовательность проектирования компоновки карты:

1. Определяют исходные данные: картографируемую территорию, смежные области, содержание и количество врезок (не более трех), уточняют требования по обеспечению эффективности создания карты (размер всей карты и отдельных листов, содержание зарамочного оформления и т. п.).

2. Вычисляют по формулам выбранной картографической проекции координаты угловых (крайних) точек основной карты, координаты разреженной картографической сетки. За средний меридиан создаваемой карты первоначально принимают меридиан с долготой, вычисленной как среднее арифметическое из долгот самой восточной и самой западной точек изображаемой области.

3. Устанавливают области наибольших искажений на карте, уточняют расположение графиков и врезных карт, определяют площадь, масштаб.

4. Строят с использованием полученных координат углов рамок карты (обычно на миллиметровке) макет компоновки.



Страницы: 1 | 2 | Весь текст