ЛЕКЦИЯ 14
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕЛКОМАСШТАБНЫХ КАРТ
Картографический метод исследования — это метод использования карт для познания изображенных на них явлений. По существу, этот метод составляет главное содержание раздела об использовании карт. Познание понимается в широком смысле слова и подразумевает изучение по картам структуры, взаимосвязей, динамики и эволюции явлений во времени и пространстве, прогноз их развития, получение всевозможных качественных и количественных характеристик и т. п.
Приложения картографического метода исследования в науке и практике весьма многообразны. Как было показано выше, он является одним из основных средств познания во всех науках о Земле и планетах и смежных с ними социально-экономических пауках. Картографический метод служит средством для принятия практических решений, связанных с планированием и освоением территорий, размещением населения, охраной окружающей среды и многими другими хозяйственными проблемами.
Использование карт теснейшим образом связано с их составлением. Это удобно показать на схеме, иллюстрирующей систему «создание — использование карт». Источником исходной информации служит окружающая действительность. При картографировании выборочные наблюдения преобразуют в карты, т. е. создают модели этой действительности. В ходе картографического моделирования происходит сложная научная обработка данных, снизанная с абстрагированием, анализом и синтезом. Все это, как известно, определяется целями и назначением карты, на процесс моделирования влияют уровень знаний, степень изученности объекта, научно-методические принципы картографирования, логика классификаций, уровень генерализации изображения, применяемая система условных обозначений и многие другие факторы.
В ходе последующего использования карт происходят новые преобразования информации, которые также зависят от поставленных целей, квалификации и опыта исследователя, применяемых технических средств, алгоритмов и программ и т. п. При этом, однако, любое звено исследования, начиная с исходной гипотезы и кончая измерительными инструментами, вносит погрешности в результат. Поэтому полученные данные и выводы необходимо всегда соотносить с реальной действительностью, интерпретировать его и при необходимости вносить коррективы.
Таким образом, в системе «создание — использование карт» существуют два тесно сопряженных между собой метода:
1. Картографирование, или картографический метод отображения, цель которого состоит в переходе от реальной действительности к карте (модели).
2. Картографический метод исследования, использующий готовые карты (модели) для познания действительности.
Эти методы перекрываются и имеют многие обратные связи. Так, условия использования карт определяют требования к условиям их создания. В ходе исследования получают новые производные карты, которые вновь поступают в исследование. Например, гипсометрическая карта преобразуется в карту углов наклона, а она, в свою очередь, в карту интенсивности смыва с поверхности и т. д. При интерактивном компьютерном создании карт, в особенности при применении геоинформационных технологий, оба метода настолько тесно переплетаются, что часто трудно различить, где кончается составление и начинается использование и преобразование карты. Многие оценочные и прогнозные карты составляют в результате трансформирования и синтеза нескольких аналитических карт. В этом случае исходные карты оказываются не просто источниками для составления, они становятся материалами для исследования и синтеза.
Однако для не картографов эти два метода четко различаются. Например, почвовед может пользоваться в своих исследованиях геоморфологической или геоботанической картой, совершенно не касаясь процедур ее составления, а геоморфолог - топографической картой, хотя он никак не участвовал в съемке местности, и т. п.
Исследования по картам выполняют для определения размещения и пространственно-временной структуры явлений и процессов, их взаимных соотношений и связей, выявления тенденций развития и динамики, для получения всевозможных количественных характеристик и оценок, проведения районирования и классификаций, прогноза изменений во времени и пространстве.
Способы работы с картами подразделяют следующим образом.
Анализ отдельной карты:
- изучение картографического изображения без его преобразования, т. е. анализ карты в том виде, в каком она есть;
- преобразование картографического изображения с целью приведения его в вид, более удобный для данного конкретного исследования;
- разложение картографического изображения на составляющие — особый вид преобразования, применяемый для выделения нормальной и аномальной (фоновой и остаточной) компонент развития и размещения явлений и процессов.
Анализ серий карт:
- сравнение карт разной тематики с целью установления взаимосвязей и зависимостей между явлениями;
- сопоставление разновременных карт для изучения динамики и эволюции явлений и процессов, составления прогнозов их развития во времени;
- изучение карт-аналогов для обнаружения общих закономерностей распространения явлений и процессов на разных территориях;
Исследования по картам, как и любые другие, включают несколько этапов:
- постановка задачи — формулирование цели, выделение подзадач, определение требований к точности;
- подготовка к исследованию — выбор картографических источников, методов, технических средств, алгоритмов и т. п.;
- собственно исследование — получение предварительных, а затем окончательных результатов, их оценка, создание новых карт;
- интерпретация результатов — содержательный анализ, формулирование выводов и рекомендаций, оценка их надежности.
Исследования по картам — это всегда более или менее формализованная процедура. На всех этапах ей должны сопутствовать содержательный географический анализ получаемых результатов, соотнесение их с реальной ситуацией и, если необходимо, корректировка самой процедуры исследования.
Использование карт — раздел картографии, в котором изучаются проблемы применения картографических произведений в различных сферах научной, практической, культурно-просветительской, учебной деятельности, разрабатываются приемы и способы работы с ними, оцениваются надежность и эффективность получаемых результатов.
Картографические рисунки использовались людьми с древнейших времен для чисто утилитарных целей: ориентирования, указания соседних поселений, дорог, мест охоты, выпаса животных и т. п. В Древнем Египте, античной Греции и рабовладельческом Риме уже применялись способы измерения по картам площадей и расстояний. В средние века карты использовались для мореплавания, путешествий, ведения военных действий.
Великий картограф средневековья Герард Меркатор (1512 - 1594) сопровождал свои произведения — карты, глобусы, атласы - наставлениями по их использованию. На знаменитой 18-листной карте мира, где впервые была применена цилиндрическая проекция, обессмертившая имя Меркатора, во врезке помещена специальная инструкция - текст, озаглавленный «Методы измерения расстояний на местности», где разъяснено, в каких случаях на карте можно пользоваться локсодромиями вместо ортодромий и какая при этом возникнет ошибка. На других листах той же карты были помещены «Краткие указания к применению роз направлений» и номограмма для решения по карте навигационных задач. Так великий картограф совмещал создание карт с разработкой методов их использования.
Первые примеры применения карт в научных целях относятся к XVIII - XIX вв., когда систематизация огромного фактического материала, накопленного в науках о Земле, привела к созданию первых тематических карт, а сами карты стали служить исходным материалом для новых исследований. По картам были открыты многие глобальные закономерности, выявлены связи одних явлений с другими и даже предсказаны многие, еще не открытые объекты.
