Факультет

Студентам

Посетителям

Задачи и сущность картографической генерализации. Последовательность процессов

Генерализация является основным процессом составления специальной карты любого содержания. Процесс генерализации начинается с установления темы карты — отбора изображаемых на ней явлений и объектов картографирования.

Задачи генерализации заключаются в выборе главных сторон и показателей характеристики картографируемых явлений, существенных для темы и назначения карты, в выявлении и отображении их типичных свойств и признаков, а также характерных особенностей. В отличие от научного обобщения, применяемого в любой отрасли знаний, картографическая генерализация природных явлений, основываясь на изучении природного комплекса, выделяет главные, типичные признаки и особенности в размещении явлений, в их пространственных соотношениях и связях по отношению к поверхности земли. Поэтому картографическая генерализация любой отрасли картографирования основывается на комплексном географическом методе изучения.

Задачи картографической генерализации решаются путем отбора элементов содержания карты; обобщения их качественных и количественных показателей (в процессе разработки легенды); отбора отдельных объектов или участков, выделяемых по обобщенным показателям; обобщения очертаний выделяемых участков (контуров, границ); выделения главного содержания средствами оформления.

Все эти действия неразрывно связаны и составляют сложный процесс картографической генерализации, осуществляемой на разных этапах создания карты.

Процесс генерализации, как известно, видоизменяется под влиянием следующих факторов: назначения карты, масштаба, содержания (сущности изображаемых явлений), средств картографического изображения и характера источников составления.

Назначение всегда является основным, ведущим фактором. Для карт природы оно определяет оценку явлении, отбор их показателей, признаков и характерных особенностей с точки зрения практического использования природных условий и ресурсов. Например, на почвенной карте, предназначенной для использования в сельском хозяйстве, почвы, пригодные для земледелия, всегда характеризуются с наибольшей подробностью, с учетом количественных показателей (мощности гумусового горизонта, влажности, химизма и т. д.), почвы, не пригодные для земледелия, на той же карте характеризуются лишь по основному почвообразующему процессу и его главным видоизменениям. Таким образом, отбор признаков для выделения участков различных почв определяется назначением карты.

Следует рассмотреть более подробно влияние на генерализацию содержания карты. В процессе генерализации можно установить общие методы и приемы, применимые для всех карт природы и выявить особенности генерализации для отдельных типов и видов карт.

Особенности генерализации на картах разного содержания определяются:

  • характером распространения явлений в пространстве и по отношению к поверхности земли;
  • природными закономерностями развития и размещения, свойственными явлению, особенностями «собственного рисунка», связанного с характером движения материи;
  • связью изображаемого явления с другими компонентами природы.

Большое значение для установления особенностей генерализации имеет правильное разделение карт на группы (классификация по содержанию), так как оно дает возможность обоснованно распространить выводы, полученные из анализа отдельных видов карт, на всю группу карт, выделенную на основе классификационных признаков.

При выделении групп специальных карт природы учитывается: размещение основных элементов содержания карты относительно поверхности земли (сфер земли). Выделяются группы карт: недр и геофизических свойств земли, поверхности земли, гидросферы, биосферы, атмосферы. Эти крупные группировки помогают выявить преобладающее влияние на картографический рисунок различных факторов, т. е. выявить различия закономерностей размещения явлений и связи рисунка одних явлений с рисунком других.

В группе карт недр преобладающее влияние на размещение явлений и особенности их рисунка имеют: структура земной коры, движения земной коры, ее планетарные и геофизические свойства. Существенное, по второстепенное значение имеет рельеф земной поверхности, на которую проектируется изображение недр. Рисунок рельефа усложняет контуры горных пород, выходящие на дневную поверхность, но чем мельче масштаб карты, тем меньше оказывается влияние рельефа.

Различный характер движения земной коры и ее состав определяют особенности рисунка структурных форм. Их проектирование на земную поверхность обусловливает своеобразие очертаний контуров на геологических, тектонических, гидрогеологических и других картах недр. На изучении геологических структур и их изображении основывается разработка методов генерализации для всей группы карт недр. Большое влияние на картографическое изображение имеет ярусность размещения геологических структур и их объемность. Отображение объемности и ярусности является одним из основных требований к картам недр, основной особенностью разработки методов генерализации.

Карты, характеризующие земную поверхность (карты рельефа, поверхностных отложений, грунта, почвенные и др.), объединяются преобладающим влиянием на размещение явлений и характер их рисунка абсолютной высоты и форм земной поверхности, а также структуры земной коры и состава выходящих на поверхность горных пород. Значительное влияние имеет климатический фактор, обусловливающий закономерность зонального изменения процессов, формирующих земную поверхность. Каждый из рельефообразующих процессов в результате взаимодействия с горными породами придает особый характер природному рисунку поверхности земли.

На изучении рельефообразующих процессов и их взаимодействии с другими факторами основывается разработка генерализации изображения рельефа на гипсометрических и геоморфологических картах, картах четвертичных отложений и частично почвенных, для которых процессы разрушения и переотложения горных пород также являются одним из основных факторов. Однако главным фактором, на изучении которого основывается генерализация на почвенных картах, является процесс почвообразования, как бы суммирующий влияние факторов климатического, биологического, структурного и др. Природный рисунок размещения почв разного происхождения и состава может быть сохранен при генерализации лишь при изучении сложных взаимосвязей процесса почвообразования.

При разработке вопросов генерализации для карт гидросферы (морей и океанов, поверхностных вод) необходимо изучение законов движения вод (стока, течений, изменения уровня и т. п.), их состава и режима. Динамика водной среды обусловливает своеобразие природного рисунка на частных и комплексных гидрографических и гидрологических картах и дает ключ к разработке вопросов генерализации, очень мало изученных для этих групп карт.

Методы картографической генерализации явлений биосферы (карты растительности, животного мира) основываются на изучении биологического развития растительных и животных сообществ, законов их расселения (условий произрастания, обитания, миграции и др.), их связи с климатическими условиями, вертикальной поясностью, формами рельефа, поверхностными водами. Рисунок типологических карт растительности и животного мира отображает местообитания растительных сообществ и фаунистических комплексов. Изучение экологических связей обосновывает характер рисунка биологических границ.

Особую группу составляют карты атмосферы — климатические и климатообразующих факторов. Методы генерализации многочисленных видов карт этой группы почти не разработаны в связи с тем, что редкая сеть стационарных наблюдений, на которых основывается картографическое изображение, позволяет обычно составлять лишь мелкомасштабные карты, и в картографической практике почти не приходится прибегать к уменьшению изображения, требующему обобщения рисунка. Генерализация требуется при построении карты по точкам наблюдений и проявляется в отборе показателей, отборе фактического материала, ограничении шкал, установлении степени подробности рисунка изолиний, детали которого отображают связи с влиянием форм земной поверхности на размещение или смену количественных показателей изображаемого явления. Для обоснования теоретических положений генерализации на картах атмосферы необходимо изучение ее динамики, законов движения, возникновения отдельных явлений, перемещения по отношению к земной поверхности, многоярусности явлений и т. п. Характер рисунка на картах различных атмосферных явлений обусловливается механизмом движений и отображением связей с неровностями земной поверхности.

Самостоятельную группу составляют общие физико-географические карты: ландшафтные, комплексные физико-географические, районирования и другие, отображающие природные комплексы. Сущность генерализации может здесь обосновываться анализом видимого на поверхности земли природного рисунка: смены первичных ландшафтов или урочищ, их типизацией, а также изучением взаимодействия природных факторов.

Выделение перечисленных групп карт показывает различия в разработке методов генерализации, отсылает нас к различным отраслям наук о земле, причем не только к региональным дисциплинам, чаще всего используемым картографами, но и к наукам, изучающим отдельные процессы жизни Земли. Разработка общих методов генерализации основывается на комплексной физической географии (землеведении).

Существенное влияние на генерализацию имеет характер распространения явлений по поверхности земли (сплошное непрерывное, сплошное в пределах ареала, рассеянное, линейное и т. п.). Он определяет выбор способов картографического изображения, также оказывающего влияние на способы генерализации.

Например, на тектонической карте для изображения кристаллического фундамента как явления, имеющего сплошное распространение (хотя частью скрытого чехлом осадочных пород), прибегают к методу изолиний для показа глубины фундамента, а не только к оконтуриванию ареалов его выхода на поверхность. При генерализации тектонической карты небольшие участки выхода кристаллического фундамента на поверхность не исключают, а скорее преувеличивают, чтобы показать его сплошность.

При генерализации явлений, распространенных на определенной площади, часто требуется обобщение контуров с сохранением соотношений площадей, например при обобщении очертаний леса исключение полей, небольших участков леса (или их преувеличение) производятся с таким расчетом, чтобы сохранить степень залесенности территории.

Генерализация явлений, имеющих линейное распространение (рек, потоков, уступов, разломов, пойм, террас и т. д.), заставляет прибегать к линейным знакам внемасштабным по ширине или к полосам условной ширины, где ширина характеризует какие-либо количественные показатели. Например, величина стока реки может быть изображена полосой, ширина которой определяется по абсолютной шкале. Величина знака обрыва или уступа может изменяться в зависимости от относительной высоты. Толщина линий разломов может соответствовать их выраженности в геологической структуре, глубине. При генерализации линейных обозначений приходится изменять градации и ширину знаков, при отборе учитывать не только длину объектов, выражающуюся в масштабе, но и значение количественных показателей, характеризуемых внемасштабной полосой.

Генерализация объектов, имеющих рассеянное распространение и локализованных по точкам, в качестве основного способа требует отбора и часто перехода к внемасштабному изображению.

Различия в методах генерализации при основных способах изображения (изолинии, линейные знаки и т. д.) известны картографам по общегеографическим картам. Кроме этих способов на специальных картах применяются также способы картограммы, картодиаграммы, точечный способ и локализованные графики. Генерализация явлений и объектов, показываемых перечисленными способами, имеет особые черты. Примером может служить изменение сетки территориальных единиц, к которым привязаны показатели картограммы и картодиаграммы (границы землепользований могут быть заменены границами административных районов, областей; для границ бассейнов рек может быть изменена их величина по порядку притоков I, II и более обобщенных порядков и т. д.). При применении точечного способа генерализуется вес точки, что уменьшает и количество точек на карте.

Изменение способов изображения является одним из основных приемов генерализации, особенно при значительном уменьшении масштаба карты. Основной прием — это переход от изображения контура объекта, передающего его плановые очертания, к внемасштабным обозначениям (значковым или линейным). На типологических картах внемасштабные обозначения позволяют кроме основных картографируемых категорий сохранить на карте объекты, относящиеся по классификации к низшим категориям, невыражающимся в принятом масштабе по территориальным размерам. Например, на геоморфологической карте мелкого масштаба, отображающей типы рельефа, показываются отдельные наиболее характерные формы, не выражающиеся в масштабе. На почвенной карте внемасштабными значками показываются вкрапления почв иных видов в виды широко распространенные на изображаемой территории.

Можно рассматривать как прием генерализации переход от изображения явления качественным фоном или изолиниями к картограмме. Например, естественные угодья, показываемые на картах крупных и средних масштабов различными оттенками красочного фона, на карте мелкого масштаба часто изображаются картограммой процентных соотношений различных угодий по районам. На картах природы избегают применять способ картограммы, если возможно отразить явление более точными способами (изолинии, качественный фон и др.).

Описанные примеры показывают, что при выборе способов изображения руководствуются не только элементами и показателями содержания карты, но и требованиями генерализации.

Одним из основных факторов, влияющих на процесс генерализации, являются источники составления. Типы источников (картографические, цифровые и др.), их масштабы, точность, принятые на них способы изображения и другие особенности определяют прежде всего степень генерализации по отношению к источнику, т. е. сложность картографической работы. Поэтому и редакционные указания по генерализации в редакционном плане пишутся с ориентировкой на конкретные используемые источники. Составление очень сложной по содержанию карты с многочисленными показателями может явиться сравнительно простой работой составительского характера, если для карты имеются источники близкого масштаба, легенды которых выполнены в той же системе, что и легенда составляемой карты. Наоборот, составление очень простой по содержанию карты с элементарной легендой из одного-двух показателей может явиться очень сложной работой авторского характера при использовании разнообразных первоисточников, карт с несходными легендами или с большими различиями в масштабах. Учет влияния источников на генерализацию дает возможность оценить стоимость работы по составлению карты.

Процесс генерализации имеет особые черты на разных этапах создания карты. Можно наметить следующую последовательность отдельных процессов генерализации и их содержание по этапам:

  • разработка программных установок, являющаяся начальным этапом ограничения содержания карты, отбора изображаемых на ней элементов и основных показателей характеристики каждого элемента;
  • разработка легенды карты, определяющая: а) выбор картографируемых категорий в соответствии с принятой классификаци ей, масштабом и назначением карты (для типологических карт);
  • б) увеличение ступеней шкал количественных показателей; в) упрощение и увязку легенд карт-источников; г) переход к другим способам изображения для категорий или объектов, не выражающихся в масштабе, во существенных для назначения карты;
  • перенесение контуров (изолиний, границ, ареалов) с источников на оригинал с отбором, связанным с упрощением легенды (первая степень отбора);
  • установление принципов отбора целых объектов и участков, выделяемых контурами, не выражающихся в масштабе или часто чередующихся, и проведение их отбора на составляемом оригинале. Например, отбор форм рельефа разного происхождения; форм геологических структур (складки купола, сбросы); участков леса с преобладанием основной породы; массивов болот и т. п. (вторая степень отбора);
  • обобщение контуров с исключением деталей рисунка для спрямления границ. Преувеличение, объединение и смещение деталей для отражения типичных особенностей размещения и для сохранения характера рисунка границ (третья степень отбора и обобщение);
  • выделение главного содержания карты средствами графического и красочного оформления.

Последовательность процессов может иногда изменяться при разной технологии составления. Например, разработка программных установок и разработка легенды могут быть объединены в один этап. Принципы отбора объектов могут быть разработаны заранее в общей программе или в инструкции, но чаще они устанавливаются в процессе авторской работы или разработке редакционного плана, предшествующих изготовлению составительского оригинала, карты и т. д. Использование средств оформления для выделения главного содержания частично производится при разработке легенды, но может быть усилено позже, при раскраске красочного оригинала.

Каждый из этапов генерализации рассматривается дальше на конкретных примерах карт разного содержания.

Источник: И.П. Заруцкая. Составление специальных карт природы. Изд-во Московского университета. Москва. 1966

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: