Лекции по дисциплине «Геоинформационное обеспечение туристической деятельности» (стр. 4 )

Стандарт картографических терминов определяет:

«Карта - есть уменьшенное, построенное в картографической проекции, обобщенное изображение поверхности Земли, поверхности другого небесного тела или внеземного пространства, показывающее расположенные на них объекты в определенной системе условных знаков».

В этом, может быть не совсем безупречном определении, подчеркиваются три особенности карт, очень важные для понимания черт, отличающих карту от других изображений земной поверхности, таких как аэрофотоснимок или пейзаж. Это:

математически определенное построение; использование картографических условных знаков (кодов); отбор и обобщение изображаемых явлений.

Математически определенное построение карт предусматривает установление строгой функциональной зависимости между географическими и прямоугольными координатами одноименных точек на местности и карте. Такое построение как бы включает два действия для перехода от физической поверхности Земли к ее изображению на плоскости. Одно из них состоит в проектировании земной поверхности на математическую поверхность Земли - геоид. Это проектирование осуществляется ортогонально, отвесными линиями, перпендикулярными математической поверхности. Но вследствие своей сложности геоид в картографии заменяется на весьма близкую по форме поверхность эллипсоида вращения, т. е. фигуры, полученной вращением эллипса вокруг его малой оси.

Именно относительно этого эллипсоида выполняются все геодезические вычисления и рассчитываются картографические проекции.

Другое действие заключаются в изображении поверхности эллипсоида на плоскости. Развернуть поверхность эллипсоида на плоскости без складок и разрывов невозможно, т. е. будут иметь место различного рода деформации, которые в картографии называются искажениями. Переход от эллипсоида к плоскости осуществляется при помощи картографических проекций, выражающих связь между координатами точек на земной поверхности и координатами этих же точек на плоскости (листе карты).

Когда такая зависимость известна, можно учитывать искажения плоского изображения и, следовательно, определять по карте с необходимой точностью действительные расстояния, площади, углы, то есть получать по картам правильные данные о местоположении, размерах и очертаниях изображенных объектов.

Использование картографических условных знаков становится очевидно выгодным при сравнении карты с аэрофотоснимком той же местности. Первоначальное впечатление может оказаться неблагоприятным для карты. Действительно, аэрофотоснимок позволяет увидеть истинную картину земной поверхности, на карте же она заменяется системой знаков, которые как бы стирают многие индивидуальные черты объектов местности и тем самым обедняют изображение. Однако, можно отметить, что использование картографических знаков позволяет:

Сильно уменьшать изображение, чтобы одним взглядом охватить значительную часть земной поверхности или же всю планету в целом, воспроизводя при этом те объекты, которые в силу уменьшения не выражаются в масштабе карты. На аэрофотоснимках же, по мере уменьшения масштаба, детали оказываются трудно различимы, а затем теряются вовсе. показывать на карте рельеф местности, например при помощи горизонталей. показывать не только внешний вид объекта, но и указывать на его внутренние свойства, например, давать качественные характеристики сельскохозяйственным угодьям, показывать температуру и соленость воды, высоту и породу деревьев в лесных массивах и многое другое. показывать распространение явлений, не воспринимаемых нашими органами чувств, например магнитное склонение, величины искажений и т. п.

  5.  исключать малозначимые стороны объектов и выделять их общие и существенные признаки.

При этом весьма важен процесс отбора и обобщения изображаемых явлений, процесс, который называют картографической генерализацией. Генерализация сохраняет на карте лишь те явления, которые важны в практическом или теоретическом смысле, она сосредотачивает внимание на передаче наиболее существенных черт отображаемого явления, прежде всего исходя их назначения карты. Она позволяет отличать на картах главное от второстепенного, находить в единичных свойствах общие закономерности.

Изучение и разработка карт требует аналитического к ним подхода, расчленения их на составляющие элементы, умения понять их смысл, определить их место, увидеть их связь между собой.

В карте различают картографическое изображение, математическую основу, вспомогательное оснащение и дополнительные данные (рис.1.).

Математическая основа  включает геодезическую основу, масштаб, проекцию, а для топографических карт еще и разграфку и номенклатуру. Геодезическая основа представляет собой систему точек на поверхности Земли, положение которых точно определено в системе координат как в плоскости, так и по высоте. С помощью таких точек можно перейти от топографической поверхности к  теоретической поверхности земного эллипсоида. Масштаб позволяет уменьшить этот эллипсоид до определенных обозримых размеров, удобных и необходимых для его видения (например, до определенных размеров глобуса).  Проекция дает возможность развернуть этот глобус в плоскость (карту) и строить на ней изображение в различных понятных знаках, т. е. некую образно-знаковую модель.

Картографическое изображение  представляет собой объекты и явления действительности, выполненное по определенным правилам и законам. К нему относятся: объекты гидрогафической сети и сооружения на них (береговая линия морей и озер, реки, родники, шлюзы, плотины и др.);  населенные пункты, подразделенные по административному значению (столицы, цкнтры), количеству жителей и типу поселения (города, поселки городского типа, сельские населенные пункты); дорожная сеть (со своей классификацией); рельеф; растительность и грунты (леса, кустарники, луговая растительность и проч.), границы; ландшафты; геологическое строение и т. д.

Вспомогательное оснащение позволяет читать карту. Представляет собой пояснение к ее изображению, таблицу условных знаков (легенда карты). Для топографических карт составлены единые специальные таблицы условных обозначений. На тематических картах легенду отображают на самом листе карты. Для повышения информативности легенда сложных тематических карт (геологические, почвенные) строится в табличной форме. Легенда карты содержит разъяснение, истолкование знаков и отражает логическую основу картографируемого объекта.

Дополнительные данные могут быть на различного типа картах и являются дополнительной информацией к пониманию той темы, которую она раскрывает (графики, профили, фотографии и рисунки, таблицы, диаграммы и проч.).

С позиций теории познания карта рассматривается как пространственная, математически определенная и генерализованная образно-знаковая модель действительности. Как модель она служит средством познания объектов, явлений и процессов на ней изображенных.

Любая географическая карта обладает определенными, присущими только ей, свойствами:

Математическая определенность. Это свойство проявляется в геометрическом подобии размеров и форм поверхности Земли и картографируемых

Математическая

Рис.1.  Схема элементов содержания карты.

объектов, т. е. изображение на карте построено в определенной масштабности и по определенному математическому закону.

2.Генерализованность содержания карты, т. е. отбор и обобщение объектов картографирования их качественных и количественных характеристик, переход от индивидуальных понятий к собирательным, обобщающим, устранение мелких и второстепенных объектов и явлений.

3.Символичность картографического изображения проявляется в том, что графический образ объектов и явлений строится с помощью условных обозначений и специальных способов изображения.

4.Наглядность – это возможность удобного и быстрого обзора обширных пространств, зрительного восприятия пространственных форм, размеров, размещения и связей объектов.

5.Измеримость – возможность проведения различных измерений по карте, определения всевозможных количественных характеристик объектов (расстояний, превышений, углов, площадей и т. д.).

6.Многообразие картографических произведений (общегеографические, тематические, специальные). На карте можно показать любое явление и объект, имеющие пространственное распространение. С помощью карт можно судить о реальности, заглянуть в прошлое, представит будущее.

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОСНОВА КАРТЫ

Математическая основа карты представляется тремя основными составляющими: геодезической основой, масштабом, проекцией.

Точки на земле, у которых имеются точно измеренные координаты и высоты, называются точками геодезической сети. На местности они отмечены специальными знаками. Геодезическая сеть расположена на всей земной поверхности и на нее «опираются» все измерения, проводимые на ее поверхности. Эта опорная сеть необходима, чтобы перейти от физической поверхности Земли к поверхности эллипсоида – фигуры математически правильной. В качестве опорного каркаса используются координатная сетка и пункты геодезической основы. Эти пункты наносятся на карту c помощью сетки по координатам Х и Y. Все остальные объекты местности изображаются в связи с этими исходными точками. Размеры эллипсрида, которым пользуются при создании карт, определяются радиусом R = 6 378 245м и сжатием 1: 298.

После того, как физическая поверхность Земли с помощью геодезической основы спроецирована на поверхность эллипсоида, необходимо его, имеющий размеры планеты, уменьшить. Уменьшение производится с помощью масштаба (определенного числа) до размеров глобуса. Причем масштаб этого глобуса должен быть такой, в котором предполагается создавать карту.

Глобус разворачивается на плоскость с помощью картографических проекций.

Масштабы карт

Масштаб карты - степень уменьшения объектов на карте относительно их размеров на земной поверхности (на поверхности эллипсоида)

Масштаб постоянен только на планах, охватывающих небольшие участки террито­рии. На географической карте он меняется от места к месту и даже в одной точке - по раз­ным направлениям, что связано с переходом от сферической поверхности планеты к плос­кому изображению. Поэтому различают главный и частный масштабы карт. Главный масштаб показывает, во сколько раз линейные размеры на карте уменьшены по отноше­нию к эллипсоиду или шару. Этот масштаб и подписывают на карте, однако нужно пом-нить, что он справедлив лишь для отдельных линий и точек, где искажения отсутствуют. Частный масштаб отражает соотношения размеров объектов на карте и эллипсоиде в данной точке.