Общие задачи географического изучения природы — ее познание в целях освоения для улучшения жизни общества, рационального использования и сохранения природных богатств и преобразования природы — определяют основные пути и направления картографирования.
Глубокое разностороннее познание требует картографирования отдельных элементов природы, отдельных явлений для изучения их размещения, свойств, развития — карт ограниченной темы и глубокого содержания. Эти карты являются основным средством учета естественных ресурсов, проведения работ по их освоению.
Другая задача — это изучение связей между явлениями единого природного комплекса. В картографии она решается комплексным подходом к созданию отдельных карт — отражением природных связей на картах отдельных явлений и созданием специальных карт, фиксирующих и вскрывающих эти связи. Такие карты помогают изучению развития природы, дают возможность предвидеть результаты работ по ее преобразованию.
Изучению происхождения и развития природы в целом и отдельных ее элементов способствует создание карт на основе естественных генетических классификаций — типологических основных карт отдельных явлений и типологических ландшафтных карт.
Теоретические выводы о происхождении явлений и их взаимосвязи могут иллюстрировать карты-выводы. Детальное изучение отдельных показателей, свойств, признаков может сопровождаться частными картами узкой темы. Задаче освоения природы помогают карты оценки природных условий и ресурсов. Преобразование природы требует карт развития явлений, динамики и карт-прогнозов.
Карты являются неотъемлемой частью географического изучения. Комплексное изучение требует серии (комплекса) карт. Набор карт в составе серии обычно определяется практическим направлением изучения местности. Известны серии крупно — и среднемасштабных карт для планирования сельского хозяйства, для изучения условий строительства сооружений, научно-популярные серии мелкомасштабных карт, серии учебных карт и др.
Примеры состава серии карт разного назначения.
Серия карт для сельского хозяйства (в крупном масштабе): почвенная, агропочвенная, рельефа (орогидрографическая, иногда упрощенная геоморфологическая), крутизны склонов, эрозии, климатических условий (набор карт обычно в более мелком масштабе), водообеспеченности, растительности, естественных угодий, использования земель.
Серия карт для строительства сооружений (в крупных или средних масштабах): геологическая, поверхностных отложений или грунтов, гипсометрическая, геоморфологическая (прикладная), инженерно-геологическая, вечной мерзлоты, сейсмическая, запасов материалов для строительства, климатических условий.
Серия научно-популярных карт (мелкого масштаба): физическая (гипсометрическая), геологическая, тектоническая, полезных ископаемых, климатическая, почвенная, растительности, лесов, животного мира.
Состав серий карт может быть различным в зависимости от ландшафта, изученности территории, назначения серии. Для комплексного изучения территории в состав серии рекомендуется включать следующие группы научно-справочных карт:
- типологические карты — для основных компонентов природных условий;
- частные карты узкой тематики — для явлений, имеющих наибольшее практическое значение в данном районе (леса, болота, соленость воды, эрозия почв и т. п.);
- карты-выводы, фиксирующие и объясняющие природные связи и закономерности (ландшафтные, районирования, тектонические, металлогенические и др.):
- оценочные карты (оценки земель, строительных материалов, запасов леса, гидроэнергетических ресурсов и т. п.).
Выбор масштабов карт научно-справочных серий определяется практическим назначением серии и изученностью территории. Комплексное изучение страны требует разных путей картографирования, определяющих масштабы карт.
1. Полевое комплексное картографирование в крупных масштабах производится в районах быстрого и интенсивного освоения территории — районах крупного строительства, использования целинных земель и др.
При необходимости исследований и картографирования обширных малоизученных территорий снимаются в крупном масштабе лишь «ключевые участки» — наиболее интересные и типичные участки местности, дающие «ключ» к пониманию других районов. Карта всей территории на основании «ключей» и имеющихся источников составляется в более мелком масштабе.
2. Составление серий карг средних масштабов начато для всей страны — это государственные специальные карты масштаба 1 : 1 000 000 и карты, составляемые в границах административного деления (районов, областей).
3. Серии мелкомасштабных карт и комплексные атласы составляются для республик, краев и областей, по крупным естественным экономическим районам и для всей страны в целом.
Комплексное картографирование, проводящееся одновременно по трем ранее перечисленным направлениям, обеспечит наиболее быстрое и полное географическое изучение страны.
Изучение местности по картам и использование карт для решения практических задач производится путем чтения и анализа картографического изображения отдельных отраслевых карт, применением картометрических методов, а также сопоставлением карт разного содержания. Поэтому к серийным картам предъявляются следующие основные требования: взаимодополняемость, сравнимость и сопоставимость карт, единство и согласованность их содержания. При этом обязательно сохранение особенностей (специфики) изображения каждого явления.
Взаимодополняемость карт достигается полнотой их набора и разделением всего изображаемого комплекса явлений между картами разной тематики. Разные стороны характеристики одного явления могут быть разделены между разными картами во избежание перегрузки. Например, на одной карте растительности могут быть показаны современные дикорастущие сообщества и культурная растительность, а на другой — восстановленный растительный покров и ареалы отдельных видов, но есть карты, совмещающие изображение современного и восстановленного покрова, на которых культурная растительность показана по восстановленному покрову значками.
Сравнимость и сопоставимость означают возможность совместного использования карт, получения при их сравнении общих выводов. Сопоставимость карт серии облегчается выбором одинаковых или кратных масштабов, общей компоновкой и проекцией, общей основой. Для сопоставления необходима согласованность легенд и картографического изображения.
Согласованностью и единством серии карт мы называем изображение каждого элемента карты как части природного комплекса с учетом влияния на него других элементов, то есть отображение природных корреляций в пределах одной карты и при сопоставлении нескольких карт серии.
Согласованность серии карт достигается единством интерпретации одного и того же явления или ландшафта на разных картах, отсутствием противоречий в характеристике каждого участка. Например, если на карте растительности показаны вершины гор, покрытые лесом, а на почвенной карте на этих же вершинах обозначены горно-тундровые почвы, то сопоставление карт даст неверный вывод о том, что лес может произрастать на горно-тундровых почвах. Согласованность легенд карт взаимосвязанных элементов природы достигается выбором сравнимых показателей и категорий, сравнимых способов изображения; согласованность картографического изображения — одинаковым начертанием объекта, повторяющихся на разных картах, и природных границ (контуров) общих для разных элементов природы.
Единство генерализации на разных картах серии еще больше облегчает их сопоставимость, однако при разной степени изученности различных явлений оно не всегда возможно. Разная степень детальности изображения не нарушит основных принципов согласования карт.
Согласование карт не нарушает особенностей изображения разных явлений, определяемых их существом, — отличиями в развитии и распространении на местности. Каждый элемент природы имеет особый своеобразный рисунок, формирующийся в результате собственных законов движения материи во взаимодействии с другими природными факторами.
Взаимодействие различных факторов на земной поверхности создает природный рисунок местности — внешний облик географического ландшафта. На аэроснимке он отображается характером очертаний, сочетаниями линий, полос, пятен, изменений фона (на цветном аэроснимке оттенками окраски). Анализ природного рисунка местности позволяет выявить собственные черты, свойства, иногда и генетические особенности отдельных явлений. Простейшим примером могут служить линии берегов и рек. Их очертания, характер извилистости, рисунок отдельных деталей позволяют по рисунку определить направление движения, стадию развития, типичные черты. Процессы абразии и аккумуляции изучены в разных стадиях взаимодействия воды и суши, выявлены также результаты влияния других процессов: морских течений, поднятий и опусканий участков земной коры, климатических и биологических факторов и др. Это позволило разработать генетическую классификацию берегов (Зенкович, 1954; Леонтьев, 1956, 1961), которая дает основу для установления признаков типов берегов при картографированиия общегеографических и геоморфологических картах.
Процесс эрозии образует на огромных площадях суши типичный рисунок русел стока, создающих сети долин, разделяемых междуречьями. Механизм стока при различиях скорости, наклона, массы воды, сопротивляемости пород, влияния климатических факторов, обусловливает различия в рисунке русел —разный характер их извилистости, сложности, разную форму и характер долин.
Типичное чередование долин, склонов и междуречий разной формы и происхождения — основной скульптурный рисунок поверхности, всегда прекрасно видимый на местности, отображается не только на картах рельефа, но и на картах геологических, так как долины вскрывают нижележащие породы; почвенных, так как основной процесс почвообразования видоизменяется в разных условиях увлажнения, зависящих от стока вод. Вместе с почвами меняется и растительность; к разным формам рельефа часто привязаны местообитания различной фауны. Таким образом «эрозионный» рисунок мы видим на картах самого различного содержания.
Процессы делювиального стока и отложения плащей, конусы выноса, аккумуляция речных наносов, образующая террасы, дельты, так же легко — читаются по специфическим особенностям своего природного рисунка на топографических и общегеографических картах. Отображение этих процессов мы так же хорошо просматриваем на картах четвертичных отложений, почвенных, растительности, геоморфологических и др.
Аналогичные примеры дает своеобразие рисунка бессточных областей, где типичные формы — пятнистость, кольца, дуги, и т. п. — являются следствием процессов испарения, впитывания, работы ветра и др.
Рассмотрим примеры природных очертаний, обусловленных процессами развития, происходящими не на поверхности земли, а в пределах земной коры и атмосферы. На поверхности результаты деятельности этих процессов отображаются лишь косвенными признаками — их влиянием на видимые элементы. При необходимости показать на карте невидимые на ней явления мы проектируем их на земную поверхность, снимая ее естественный покров (оставляя лишь необходимые ориентиры — картографическую основу).
Движения земной коры тектонического характера, производящие поднятия, опускания, сдвиги, разрывы, излияния магмы и т. п., создают тектонические формы. Проектирование их на земную поверхность дает своеобразный рисунок контактов горных пород разного происхождения, вовлеченных в различный характер движения. Это дугообразные линии складчатости, чередующиеся параллельные слои, сети пересекающихся трещин, пятна, полосы и кольца интрузий и т. п. По рисунку контактов горных пород разного возраста и происхождения мы читаем на геологической карте различные структуры геологического строения земной коры.
В районах, где коренные породы не покрыты мощной толщей рыхлых отложений, линии их смены прослеживаются не только на геологической карте, но и в формах рельефа на гипсометрической и геоморфологической картах, в изменении состава почв на почвенной карте и в смене растительных сообществ на карте геоботанической. Сравнивая карты атласа Иркутской области, мы видим, что с распространением сибирских траппов связаны формы высоких плато (бронированных траппами), распространение дерновых лесных железистых почв в тех местах, где траппы не покрыты мощным слоем рыхлых отложений. Распространение сосновых травяных и бруснично-травяных лесов среди преобладающих в этом районе лиственничных лесов во многом совпадает с очертаниями траппов. Совпадение контуров не полное, ибо сосновые леса произрастают и на других породах, кроме того, очертания коренных хвойных лесов нарушаются вторичными березово-осиновыми лесами «а местах бывших гарей и вырубок.
Пути движения и показатели изменения состояния воздушных масс, вод морей и океанов, проектируемые на земную поверхность или условный уровень, приобретают для разных явлений и свойств особый присущий им рисунок, например движения потоков (карты ветров, течений и др.). Многие показатели состояния атмосферы на уровне земной поверхности образуют характерную связь очертаний (изолиний) с высотой, крупными формами рельефа, иногда с растительным покровом.
Рассмотренные примеры показывают, что особенности и своеобразие рисунка каждого элемента природы можно проанализировать и найти в нем главные черты, выработавшиеся под влиянием основного процесса развития, а также и черты влияния других факторов на результат деятельности основного процесса.
Ключ к выявлению главных, характерных особенностей рисунка разных явлений для отображения его типичных черт на карте в понимании механизма движения, в выделении основного «собственного» рисунка среди усложняющих его деталей, выработанных под влиянием дополнительных движений (накладывающихся, отклоняющих, перерабатывающих). Это один из наименее изученных вопросов картографии. Изучение внешних проявлений процессов развития требует картографического анализа в крупном масштабе и непосредственно в натуре. Примерами могут служить: изучение стока и процессов эрозии, позволяющие выявить закономерности изображения различных эрозионных форм, изучение рисунка смены растительных ассоциаций по аэроснимкам, применение аэрометодов в геологических исследованиях, позволившее выявить типичный рисунок форм разной тектонической структуры.
На изучении процесса развития явлений основывается и теория научной генерализации картографического изображения. Различия в характере рисунка, обусловленные изменением видов движения, могут быть отображены на картах как крупного, так и мелкого масштабов.
Источник: И.П. Заруцкая. Составление специальных карт природы. Изд-во Московского университета. Москва. 1966