Измерение по карте площадей
Определение по карте высот, крутизны и решение других задач, связанных с рельефом Научное обобщение и прогнозирование Изучение по картам структуры, взаимосвязей и динамики явлений. Использование карт в исследованиях и охране окружающей среды и ее мониторинга. Рис. 198. Направления использования карты в разные века Познание явлений реального мира с помощью картографического метода можно схематически свести к следующим этапам: I. Наблюдения за окружающей нас действительностью (и ее II. Построение карты на основе обработанной информации.
III. Изучение карты или серии карт системой приемов, свойственных картографическому методу, с целью извлечения новой, дополнительной информации. IV. Создание при необходимости производных карт и других картографических изображений (профилей, графиков, блок-диаграмм и т. п.) на основе новой информации, полученной в результате применения картографического метода исследования. Под картографическим моделированием понимают систему создания, анализа и преобразования картографических произведений, рассматриваемых как модели реальных объектов, явлений и процессов с целью приобретения о последних нового познания. Другими словами, картографическое моделирование включает и процесс создания географических карт, и их последующее использование. Покажем широкие возможности картографического метода на ШШШ Очень чис Чистая Умеренно загрязнённая
Загрязнённая « Рис. 200. Бактериологические показатели рек Днестр и Прут (летний период) Необходимость построения модели для решения поставленной задачи была очевидна. Оценить качество воды нескольких рек на всей их протяженности по комплексу показателей непосредственно в природе почти невозможно. Для создания модели в форме синтетической карты пришлось учесть требования, предъявляемые ко всякой пространственно-временной модели, в частности отразить внутреннюю структуру явления. Это вызвало необходимость создания вспомогательных аналитических карт (например, это показано на рисунке 200). Как видно из легенды итоговой синтетической карты (рис. 199), оказалось возможным дать обобщенную оценку качества воды от «очень чистой» до «очень грязной» на основе раздельной оценки ее качества по шести показателям. Эти показатели представлены в обобщенных показателях, основанных на конкретных исходных данных.
9 Зак. 2542 Г. Ю. Грюнберг § 60. АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ Выявление характерных особенностей карты дает возможность оценить пригодность ее использования для решения какой-либо конкретной задачи. С этой целью карта предварительно подвергается анализу и оценке. Анализ карты — это процесс всестороннего рассмотрения ее элементов и свойств в целях выяснения степени пригодности карты к использованию в конкретных целях (научно-исследовательских, образовательных, практических и др.). Оценка карты осуществляется на основании ее анализа и является выводом о качестве карты, т. е. степени удовлетворения требований потребителей карты (соответствия целевому назначению). Основные направления анализа качества карты и критерии ее оценки следующие: современность, научная обоснованность, идеологическая направленность, полнота, детальность и достоверность содержания (степень соответствия действительности), целесообразность выбора элементов математической основы, способов картографического изображения и оснащения, правильность генерализации, совершенство примененных изобразительных и других средств оформления (общая наглядность карты, различимость обозначений, логические связи знаков, общая географическая нагрузка), геометрическая точность положения точек, линий, контуров. Анализ общегеографической карты включает следующие сведения: I. Выходные сведения картографического издания: 1. Заглавие (название) картографического произведения. 2. Подзаголовочные данные (сведения, содержащие пояснения или дополнения к заглавию,— содержание, назначение, авторский коллектив и др.). 3. Выходные данные (место и год выпуска, название издательства) . 4. Надзаголовочные данные (наименование организации^ от имени которой выпускается картографическое произведение). 5. Особенности оформления (в частности, количество красок, использованных при печати). II. Математическая основа: 6. Главный масштаб анализируемой карты. 7. Картографическая проекция — ее свойства по способу построения и характеру искажений; размещение линий или точек нулевых искажений, величина, направление и распределение искажений, их экстремальные значения. Географическая целесообразность выбора проекции (целостность изображения территории, вид картографической сетки и др.). III. Географическое содержание: 8. Водные объекты: виды водных объектов, классификация черты гидрографической сети, условные обозначения, отражающие ее особенности, характер и степень генерализации. 9. Рельеф: способы отображения, характерные особенности каж 10. Растительность и грунты: методы и средства их отображения, принятая классификация и система условных знаков, характер и уровень генерализации. 11. Социально-экономические объекты: а) населенные пункты: их классификация и генерализация по людности и политико-административной значимости; характерные черты расселения с учетом производственно-функциональных особенностей каждого; положение относительно рельефа, рек и других элементов местности; б) политико-административное деление: границы, центры и другие административные данные, характерные особенности их отбора и отображения; в) экономика и культура: типы объектов, способы их картографического изображения, особенностей размещения, отражение состояния и разйития экономического потенциала региона; г) география транспорта: виды путей сообщения, особенности картографического отображения сухопутного, морского и других путей сообщения. 12. Надписи: какие категории объектов обозначены географическими названиями, пояснительными надписями качественной и количественной характеристик, как используются различия в размере, цвете и характере шрифта в качестве картографических условных знаков. IV. Элементы оснащения: 13. Исследование соответствия целевому назначению карты ее V. Элементы дополнительной характеристики территории: VI. Компоновка карты: 14. Анализ принятого на карте расположения картографируе Анализ тематической карты можно проводить по вышеизложенной программе. Следует только учесть, что раздел III — «Географическое содержание» должен состоять из двух подразделов: а) анали-18 географической основы и б) анализа специального содержания, составляющего тему анализируемой карты. Завершается анализ карты оценкой с выводом о возможности •е применения в отдельности или в составе серии карт как средства Исследования для решения поставленных задач. Для оценки карты желательно привлекать дополнительные нии, статистических справочников, материалов переписей и др. (что особенно важно для тематических карт). При оценке карты рекомендуется проводить ее пробное чтение, начиная с «ключевых участков» — наиболее характерных и репрезентативных, а также тех территорий, которые лучше знакомы осуществляющему анализ. При анализе серии карт (который осуществляется изучением каждой карты серии по приведенной выше программе или близкой к ней по содержанию) оценивается соответствие их назначению, согласованность по математической основе, принципам и степени генерализации картографического изображения, содержанию и оформлению. Более сложную задачу представляет анал'из и оценка географического атласа, где, помимо изучения серий и групп карт, формирующих его содержание, исследуется систематизированность собранных карт, их соответствие назначению атласа, тематическая полнота, внутреннее единство и взаимная согласованность карт. § 61. ЧТЕНИЕ КАРТЫ И ДРУГИЕ ВИДЫ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ / Использовать карты невозможно без умения их читать./ Чтение карты — процесс воссоздания действительности по комплексу свойств образно-знаковой модели, какой является карта.j С чтения начинается любое действие по извлечению из карт необходимой информации независимо от конечной цели ее изучения — от школьного обучения до научных исследований и принятия важнейших решений экономического или оборонного характера. Безусловно, качество чтения карты во многом зависит от глубины географических знаний читателя./ Данные одной и той же карты будут интерпретированы в разим степени детальности и информативности школьником, только освоившим азы географической науки, и опытным исследователем, постоянно работающим с картами. Чтение карты и чтение текста сильно различаются друг от друга. Суть в том, что надписи и условные обозначения на карте пространственно локализованы, тем самым их местонахождение на карте четко фиксировано. Это дает возможность не только уяснить смысл отображаемых ими понятий, но и получить представление об их размещении в пространстве, в то время как текстовое описание тех же объектов требует дополнительной словесной привязки для их пространственной фиксации. Часто конфигурация надписей линейных и площадных географических объектов на карте соответствует их протяженности, форме и размеру на земной поверхности, а иногда подчеркивает также их отличительную характеристику (например, теплые или холодные морские течения определяются по цвету надписи). Для выявления более «тонких» характеристик исследуемого явления чтение карты сопровождается применением ряда приемов 260 ' работы с ней различной степени сложности — от сравнительно простого качественного анализа к более сложному и углубленному количественному изучению. К этим приемам относятся: а) описание — метод качественной I по их данным двумерных графиков, диаграмм и трехмерных блок- диаграмм; в) графоаналитические приемы картометрии и морфо- способами математического анализа, математической статистики, Рассмотрим основные, наиболее часто применяемые приемы j применявшиеся при работе с картой и не потерявшие свое значение I И сегодня, несмотря на значительное развитие точных и объектив- ! НЫХспособов картографического метода исследования. Очевидное преимущество визуального анализа и описания по картам перед другими приемами состоит в том, что оба они передают зрительно общий, непосредственно ощущаемый картографический образ Изучаемой действительности, что позволяет делать обобщающие, !'Ч|Ч комплексные выводы. Большинство же математизированных приемов j i анализа хотя и дают более детальную и углубленную характерис-\ . тику, но, как правило, лишь одной какой-либо черты исследуемого явления. Цель визуального анализа и описания — выявление наличия Ни карте исследуемых объектов и явлений, их свойств, особенностей их размещения и взаимосвязей. Результатом применения •ТИХприемов является качественное представление об изучаемой Действительности (хотя при визуальном анализе могут быть выяв-Л1НЫтакже многие количественные характеристики). * Подтверждением сказанного служат классические примеры ви- • |уального анализа карт, приведшие к установлению глобальных 'фц§нером в 1912 г. после тщательного изучения очертаний шель-Ц материков на картах мира. Совмещая эти очертания, Вегенер
' Следуетразличать понятия «анализ карты» и «визуальный анализ»: первый |Т К познаниюсвойств самой карты, а последний — к выявлению особен ОГрафируемогоявления. установил, что современные материки в ранний период развития Земли составляли единый огромный континент — Пангею, который раскололся и его осколки — материки, дрейфуя, заняли современное положение. Как известно, дальнейшие углубленные исследования тектоники и палеомагнетизма материков подтвердили идею мобильности континентов, столь блестяще выдвинутую ученым на основе визуального анализа карт. При визуальном анализе и описаниях по картам необходимо придерживаться некоторых положений. Прежде чем подвергнуть карту визуальному анализу, следует убедиться, пригодна ли она по своим качествам для решения поставленной цели. Порядок визуального анализа — от общего к частному, когда необходимо выявить сперва основные, определяющие характеристики описываемой территории или изучаемого явления, а затем остановиться на деталях и частностях, подтверждающих выделенные основные черты. Описания должны быть логичны, строго следовать определенному плану в отборе и систематизации фактов. Визуальный анализ (и описание) включает элементы сравнения, а также количественные показатели и завершается оценкой изучаемых процессов и явлений, формулировкой выводов. Так, например, описание природных условий по серии карт или по картам атласа проводится по еле- дующему плану: географическое положение территории, ее административная принадлежность, рельеф, геологическое строение, полезные ископаемые, гидрография, климат, почвы, растительность, животный мир, ландшафтные районы (физико-географическое районирование). Описание может сопровождаться таблицами, графиками и схемами. Графические приемы анализа карт используются для отображения в наглядной форме каких-либо особенностей явлений, представленных на карте или на серии карт. К графическим приемам относится построение двух- или трехмерных графиков, профилей и блок-диаграмм. Профили (разрезы). Ранее изложен способ построения профиля на основе горизонталей и высотных отметок топографической карты. Профиль по мелкомасштабной общегеографической карте с изображением рельефа гипсометрическим способом строится тем же Методом, с той лишь разницей, что высоты и глубины рельефа откладываются по вертикали согласно изогипсам и изобатам, значение которых определяется цветом шкалы высот и глубин. Для профилей большой протяженности, строящихся по мелкомасштабной карте, целесообразно использовать в качестве координатных Линий дугу и нормали к ней, а не взаимно перпендикулярные
ЦИАНУ 85° в д N0000 (i 1 см-ЗООим) 100 (| 1 см-5 им]
ШЬ ТИБЕТ сш
ьт Г"»4*<Г - - S<%& " 30°. && Н)
Рис. 201. Профиль Евразии по меридиану 85° в. д.
прямые. На дуге, представляющей уровенную поверхность Земли, откладывают, соответственно избранному дуговому масштабу, горизонтальные расстояния между пунктами. Высотные отметки профильной линии наносят вдоль нормальных прямых в радиальном масштабе в 5, 10 раз (или иной кратностью) крупнее масштаба дугового. Таким образом, построенный профиль имеет дуговой и радиальный масштаб в отличие от горизонтального и вертикального масштабов, принятых на профилях небольшой протяженности (рис. 201). Из-за мелкого масштаба карты его профильная линия передает схематично сильно генерализованную структуру рельефа. Построение профилей по общегеографическим картам способствует более наглядному отображению только одного компонента геокомплекса — рельефа. В учебной работе и в научных исследованиях часто возникает необходимость изображения взаимосвязи между несколькими явлениями, например геологическим строением, рельефом, почвами, растительностью и климатическими особенностями территории. Естественно, что весь этот геокомплекс нельзя отобразить на одной картографической основе. Построение комплексного профиля по серии общегеографических и тематических карт позволяет успешно решить эту задачу. Правда, при этом совмещенность явлений производится в вертикальном разрезе, а не в горизонтальной плоскости, но от этого наглядность только выигрывает. Комплексные профили способствуют уяснению ландшафтной дифференциации территории, обоснованному природному районированию, выявлению взаимосвязей и взаимозависимостей между компонентами изображенных территорий. Блок-диаграммапозволяет получить трехмерное изображение путем совмещения перспективного рисунка какой-либо поверхности, ее продольного и поперечного профилей. Блок-диаграммы нередко представляют собой прием графического отображения результата совместного изучения карт разного содержания (например, взаимосвязи между рельефом, геоморфологическим и геологическим строением; рельефом и почвами, водными массами, глубинными течениями и соленостью вод и т. п.). Широкое применение из-за своей наглядности получили блок-диаграммы в учебной, в частности школьной, практике. Блок-диаграммы (рис. 202) в географической практике чаще всего строятся в аксонометрической (изометрической — с углами равными 120°) проекции. Рассмотрим пример построения блок-диаграммы по картам общегеографической, геологической и по геологическому профилю в аксонометрической проекции (но А. М. Берлянту). На исходные карты наносится квадратная сетка. Рамки фрагментов этих карт и их сетки ориентируют по направлению осей (х, у, г) изометрической проекции, т. е. под углами в 120°, причем длины сторон откладывают по осям без изменений. В полученные клетки врисовывают содержание карт. Рядом с картой в изометрической проекции рисуют марку t в форме горизонтальной стрелочки. На кальке вычерчивают шкалу вертикального масштаба, который для наглядности (как и при построении профилей) берется крупнее горизонтального и соответствует вертикальному масштабу профиля. ♦1" '■:'Лгл:
Рис, 202.Построение блок-диаграммы в аксонометрической проекции Килькойпокрывают трансформированную общегеографическую карту, совмещая ШРКУ < с самой верхней отметкой на шкале масштаба, и вычерчивают на ней го-*"110ИТаль,имеющую эту же отметку— в нашем примере 50 м {D,). Сдвигая каль-Wepxтик, чтобы марка t находилась против следующей отметки шкалы, наносят МЛЬКуследующую горизонталь — 40 м (ОД- Таким же образом переносят все |ЛЬНЫГгоризонтали. Концыгоризонталей соединяют плавными линиями, которые оконтуривают верх-Поверхностьблок-диаграммы. На ней наносят географическую ситуацию, а ПОСТрос-нныеребра и боковые грани — геологический профиль.
В силу того, что масштабы вдоль осей X и Y (боковых граней блок-диаграммы) соответствуют масштабу карт, а по оси Z (вертикали) — масштабу профиля, измерения по построенной объемной модели можно производить в любых направлениях. С развитием автоматизации трудоемкие графические операции по вычерчиванию блок-диаграммы все чаще поручаются автоматическим графопостроителям. В память ЭВМ фиксируют высотные отметки ряда точек, снятые с карты источника,— либо вдоль изолиний, либо по профилям. Исходя из этих данных, ЭВМ управляет этими чертежными автоматами. Если данные преобразовать, то можно блок-диаграмму разворачивать под разными углами для выбора оптимального варианта. Картометрия и морфометрия. Свойство метричности мелкомасштабных общегеографических карт позволяет решать по ним ряд картометрических и морфометрических задач примерно теми же методами, которые используются при работе с крупномасштабными общегеографическими (топографическими) картами. К ним относятся: измерения расстояний и длин линий любой конфигурации, плановых координат точек (географических и др.), определения аппликат — вертикальных составляющих явлений (абсолютных и относительных высот, глубин, мощностей и т. п.), вычисления площадей, объемов, вертикальных и горизонтальных углов и направлений. Многие морфометрические показатели относительны. Они могут выражать соотношения между длинами и площадями, длинами и высотами, площадями и углами наклона и т. д. (например,.средняя высота, средняя толщина, средняя мощность явления), его плотность (интенсивность), степень расчлененности поверхности (горизонтальной, вертикальной) и ее уклоны, извилистость линий, контуров объектов, изображенных на карте. Принципиальное отличие работ с мелкомасштабными картами по сравнению с топографическими состоит в необходимости учета картографических искажений. Так, при измерениях длин, углов и площадей рекомендуется определять по соответствующим формулам частные масштабы длин, площадей и наибольшее искажение углов в исследуемых, частях карты. Измерение площадей можно проводить также, используя данные площадей полей (2°Х2°, 4°Х4°, 5°Х5° и 10°Х 10°), заключенных между параллелями и меридианами. Такая таблица помещена в Географическом атласе для учителей. Процесс генерализации картографического изображения накладывает свой отпечаток на результат измерений вследствие обобщенности изображения. Измерение площадей. Как известно (см. § 5), на крупномасштабных (топографических) картах площади измеряют с помощью планиметра и палетки. А. М. Берлянт так описывает эти измерения: «При измерении площади множества мелких одноименных ареалов (например, почвенных разностей) успешно применяют также способ взвешивания, где все мелкие почвенные контуры переносят на бумагу, вырезают и взвешивают на аналитических весах. В качестве эталонного участка взвешивают, например, участок в 1 км2 в масштабе данной карты, вырезанный из этой же бумаги. Точность измерения площадей этим способом при простых и плавных очертаниях контуров близка к точности планиметрирования». Описанные в § 5 палетки являются одним из наиболее удобных и быстрых средств измерения площадей. При измерении площадей объектов на мелкомасштабных кар зано с вычислением их объемов. Например, в геоморфологии — Определение объемов снесенных и отложенных горных пород, в климатологии — подсчет объема выпавших осадков, в гидрологии — вычисление величин стока на исследуемой территории, объемов океанических впадин и озерных котловин, запасов воды в снежном покрове, объемов ледников и т. п. Измерения этих объемов шыполняют по гипсометрическим, батиметрическим, гидрологическим, климатическим и другим тематическим картам. Для определения объема какого-либо явления по карте с изолиниями достаточно разместить на ней палетку и определить в центральных точках каждого деления палетки третьей координаты — ее «высоты» путем интерполяции между изолиниями. Затем надо суммировать их и умножить на площадь, занятую явлением. Измерения углов и направлений на топографических картах, Практически не имеющих искажений, не представляют трудности (см. § 9). Если возникает необходимость выполнить такие определения на мелкомасштабных картах, нужно, как уже отмечалось, ■оспользоваться картами с изоколами углов, помещенными, напри-Мер, в атласе для учителей, и в выполненные измерения внести соответствующие коррективы. Рассмотрим кратко основные морфометрические показатели, Которые имеют общий характер и могут быть использованы при работе с разными картами. А. М. Берлянт предлагает следующий путь вычислений: Среднее значение третьей (вертикальной) координаты в системе ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООрДИНаТ (ВЫСОТЫ, ГЛубиНЫ, ТОЛЩИНЫ, МОЩНОСТИ любых явлений) подсчитывается как среднее арифметическое HI ряда высот, глубин и т. д., снятых с карты с изолиниями по сетке риномерно расположенных точек: 7 z,+z2+z3+... + z„ п Плотность объектов или явлений подсчитывается по двум показателям. Первый отражает количество объектов (п), приходящихся на единицу площади (Р) картографируемой территории: Ц?=—. Этот показатель отображает встречаемость явления на карте или его частоту. Второй показатель дает отношение площади (Р), занимаемой какими-нибудь объектами или явлениями, к общей площади района (Р): 7*=^--100%. Целесообразно определять эти показатели по природным выдел а м (ландшафтам, бассейнам рек и т. д.), но иногда предпочитают вычислять их по трапециям, квадратам, шестиугольникам и другим сеткам. При достаточно густой сети ячеек можно строить карты в изолиниях плотности (например, карты плотности населения или густоты речной сети). Расчленение поверхности. Горизонтальное расчленение поверхности, изображенной на карте (D), оценивается суммарной длиной расчленяющих линий, например гидрографической или эрозионной сети (2 /), относящихся на единицу площади (Р): /> = #•■ Горизонтальное расчленение служит наиболее наглядной характеристикой при изучении подверженности территории эрозии. Вертикальное расчленение (глубина расчленения) поверхности определяется амплитудой высот (аппликат)'в границах какой-либо территории: A =Zmax — Znun, где Zmax и Z,„,„ — максимальное и минимальное значение высоты. Измерения можно проводить, как указывалось при определении плотности, либо по природно-тер-риториальным единицам, либо по геометрическим ячейкам. Уклоны и углы наклона поверхностей. Фактический уклон (/) выражается тангенсом угла наклона поверхности в определенной точке карты: i = tga= ——-г^1, где Z, и Zi+\ — значение соседних изолиний, между которыми находится точка, а / — заложение в направлении нормали к этим изолиниям. Получив тангенс, нетрудно найти и угол а. При работе с тематическими картами (климатическими, гидрологическими и др.) принято говорить не об уклоне, а о градиенте поверхности, хотя в морфометри-ческом отношении эти показатели одинаковы. Извилистость линий и контуров. Наиболее употребимый показатель относительной извилистости (а), характеризующейся отношением длины линии со всеми извилинами (/) к длине плавной огибающей (S) (рис. 203): / Рис. 203. Определение извилистости незамкнутого контура: / - извилистая линия; S — плавная огибающая; d—замыкающая линия Если все извилины имеют примерно один и тот же размер, т.е. нет выделяющихся извилин с большим или мелким радиусом кривизны, то можно использовать простой показатель извилистости (fi), представляющий отношение числа извилин (п) к общей длине линии (/):б = -^- . Приведенные картометрические и морфометрические приемы могут быть применены в учебной работе для оценки объектов и явлений, изображенных на учебных крупно- и мелкомасштабных общегеографических и тематических картах или на картах, помещенных в краеведческих атласах, при количественной оценке исследуемой территории. В частности, углов наклона рельефа, густоты речной сети, общей протяженности путей сообщения, извилистости гидросети, береговых линий, расчлененности (структуры) ландшафтов, плотности почвенных ареалов и растительных сообществ, интенсивности распашки земель, залесенности или заболоченности и многих других характеристик. Как известно, картометрия и морфометрия на протяжении более чем двух столетий развивалась применительно к топографическим картам. В последнее время картометрические и морфометрические определения стали осуществляться также и по тематическим картам, что привело к новому направлению — тематической картометрии и морфометрии. К основным морфометрическим характеристикам относятся показатели формы, плотности, концентрации объ-tKTOB, глубины и густоты расчленения. Наиболее известны и употребимы в практике сельскохозяйственного, гражданского и дорожного строительства, а также при разработке мелиоративных и природоохранных мероприятий морфометрические карты рельефа —
уклонов местности, глубины и густоты расчленения. Пример таких карт приводится на рисунке 204. В рамках тематической морфо-метрии наиболее разработана геоморфологическая, дающая количественную характеристику рельефа земной поверхности и дна Мирового океана. В
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (869)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |