Справочник по картографии

DjVu

      ПРЕДИСЛОВИЕ
      Картография находит широкое применение в народном хозяйстве и научных исследованиях, в военном деле и инженерном строительстве, в обучении и наглядной агитации. Методы картографии используются для решения важных практических задач, связанных с планированием, размещением производительных сил, освоением территорий, разведкой полезных ископаемых, рациональной эксплуатацией природных ресурсов, охраной окружающей среды и т. д. Создание и использование карт затрагивает многие сферы экономической, социальной и политической жизни современного общества.
      Настоящий справочник адресован, прежде всего, географам, геологам, экономистам, преподавателям и другим специалистам, пользующимся картами и атласами. Он содержит общие сведения о картографических произведениях, их свойствах, методах проектирования, составления и редактирования, системах условных обозначений, принципах генерализации, математических элементах, способах работы с картами. В справочник включены разделы, характеризующие достижения научно-технического прогресса в картографии, — применение аэрокосмических методов, автоматизации, микрофильмирования и создание цифровых карт. Приведены нормативные документы по проектированию картографических произведений, сведения об организации государственной топографогеодезической службы, справочные данные по картографии. Таким образом, справочник будет полезен и для профессиональных картографов, работающих в учебных, научных и производственных учреждениях различных ведомств, и для молодых специалистов и студентов.
     
      Глава I КАРТЫ И КАРТОГРАФИЯ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
     
      § 1. Карты и их свойства
      Карта — математически определенное, уменьшенное, генерализованное изображение поверхности Земли, другого небесного тела или космического пространства, показывающее расположенные или спроецированные на них объекты в принятой системе условных знаков.
      Под объектами понимают любые предметы, явления или процессы, изображаемые на картах.
      Кэлементам карты принадлежит само картографическое изображение, математическая основа, легенда, вспомогательное оснащение и дополнительные данные (рис. 1 и 2).
      Основным элементом карты является картографическое изображение, передающее содержание карты, т. е. совокупность сведений о показанных на карте объектах, их размещении, свойствах, взаимосвязях, динамике. Картографическое изображение общегчсграфических карт включает следующие элементы содержания: населенные пункты, социально-экономические и культурные объекты, пути сообщения и средства связи, рельеф, гидрографию, растительность и грунты, политико-административные границы.
      На тематических и специальных картах различают тематическое или специальное содержание (например, геологическое строение территории или навигационную обстановку) и географическую основу, т. е. общегеографнческую часть содержания, которая служит для нанесения и привязки элементов тематического или специального содержания, для ориентирования по карте.
      Важным элементом карты является легенда, т. е. система использованных на карте условных знаков и текстовых пояснений, раскрывающих содержание. Для топографических карт составлены специальные таблицы условных знаков, обязательные к применению на всех картах соответствующего масштаба. На тематических картах легенду часто печатают на самом листе карты. Для повышения информативности легенда сложных тематических карт иногда строится в табличной (матричной) форме. Легенда карты содержит разъяснение, истолкование знаков и отражает логическую основу картографируемого объекта. Последовательность обозначений, их взаимное соподчинение, подбор цветовой гаммы штриховых элементов, шрифтов подчинены логике классификации изображаемого явления или процесса.
      Все картографическое изображение строится на математической основе, элементами которой на карте являются сетка меридианов и параллелей или прямоугольная координатная сеть (для топографических карт), масштаб и геодезическая основа. На тематических картах элементы геодезической основы не показывают. С математической основой непосредственно связана и компоновка карты, т. е. расположение рамки карты относительно изображаемой на карте области и размещение названия карты, ее легенды, дополнительных карт и других данных.
      Вспомогательное оснащение карты, облегчающее чтение и пользование картой, составляют картометрические графики (например, шкала для определения крутизны склонов на топографической карте), схемы изученности, использованных материалов, различные справочные сведения. К дополнительным данным относятся карты-врезки, диаграммы, графики, профили, текстовые или цифровые данные, тематически связанные с содержанием карты, дополняющие и поясняющие его.
      Карта как модель действительности. С позиций теории познания карта рассматривается как пространственная, математически определенная и генерализованная образно-знаковая модель действительности. В качестве модели она служит средством познания
      G
      структуры изображенных на ней явлений и процессов, их взаимной связи, динамики во времени и пространстве. Карты как модели используются для выполнения многих научных исследований и практических изысканий, решения инженерно-технических задач, осуществления планирования и проектирования.
      Карта как модель обладает ценными гносеологическими (познавательными) свойствами. Ее важнейшее свойство — пространственно-временное подобие картографического изображения и самого объекта. Оно проявляется в трех аспектах: геометрическом подобии размеров и форм картографируемых объектов; временном подобии, т. е. отражении на карте состояния и развития объекта в данный (отраженный на карте) момент времени; подобии отношений, связей, соподчиненности объектов.
      Другое важное свойство карты как модели — это ее содержательное соответствие, т. е. научно обоснованное отображение главных особенностей действительности с учетом генезиса, внутренней и внешней структуры, иерархии объектов.
      Генерализованность карты, переход от индивидуальных понятий к собирательным, обобщающим, отбор типичных характеристик объектов и устранение мелких, второстепенных деталей придают карте с во ист в о абстрактности. Оно особенно сильно проявляется на мелкомасштабных синтетических картах, на картах-выводах, картах-умозаключениях. Всякая карта является не точной копией объекта, не фотографией его, а субъективным отображением объективной реальности.
      Карты обладают свойствами избирательности и синтетичности. Они способны вычленить и раздельно представить те факторы, процессы, аспекты объекта, которые в реальной действительности проявляются совместно. Например, возможен избирательный показ только уклонов местности или только глубины расчленения рельефа. С другой стороны, карты могут обеспечить единое целостное изображение явлений и процессов, которые в реальных условиях проявляются изолированно. Так, карта типов климата синтезирует характеристики температурного режима, увлажнения, давления, ветров и т. д.
      Метричность — свойство карты, обеспечиваемое математическим законом построения, точностью составления и воспроизведения карты. Наличие масштаба, классификаций, шкал и градаций позволяет выполнять по картам всевозможные измерения количественных (картометрических) показателей и определения качественных характеристик. Количественные характеристики могут быть получены в абсолютных единицах, относительных показателях, в виде балльных или ранговых оценок.
      Однозначность — свойство карты как модели иметь только единственное значение в каждой точке в пределах принятой системы условных обозначений. Однозначность проявляется в двух отношениях: пространственная однозначность, которая про-
      является в том, что каждой точке карты с координатами х и у поставлено в соответствие лишь одно значение z картографируемого параметра; знаковая однозначность, проявляющаяся в том, что каждый условный знак на карте имеет только одно точно зафиксированное в легенде значение.
      Непрерывность — это свойство означает, что картографическое изображение присутствует во всех точках карты, на ней нет пустот и разрывов (за исключением разрывов, обусловленных некоторыми картографическими проекциями).
      Наглядность — возможность удобного зрительного восприятия пространственных форм, размеров размещения, связей объектов. Это свойство обеспечивается продуманным отбором элементов содержания, целесообразной генерализацией, тщательным выбором изобразительных средств. С наглядностью тесно связана читаемость карты, т. е. визуальная различимость элементов и деталей картографического изображения.
      Обзорность карты — ее способность представить единому взгляду (обзору) читателя сколь угодно обширные пространства (вплоть до планеты в целом), главные закономерности размещения и взаимосвязи объектов, основные элементы их структуры.
      Карты обладают высокой информативностью. На единице площади карты размещается большое число знаков, количественных характеристик, названий. Например, научно-справочные карты содержат согни условных знаков и надписей на 1 дм2. Знаки на карте могут сочетаться, перекрываться (например, на цветовой фон могут накладываться штриховки, значки, изолинии), что повышает информативность карты. На всякой карте информация передается не только с помощью значков, как таковых, но и посредством их пространственных сочетаний (комбинаций). Различают информацию, непосредственно воспринимаемую читателем при чтении (восприятии) карт, и скрытую информацию, которую можно получить, выполнив по карте определенные измерения, преобразования, логические умозаключения. Эта информация характеризует неявные отношения и связи между объектами, представленными на карте.
      Другие картографические произведения. Анаглифическая карта — карта, отпечатанная двумя взаимно дополняющими цветами (например, сине-зеленым и красным). При рассматривании таких карт через специальные очки-светофильтры с красным и сине-зеленым стеклами у читателя возникает объемное стереоскопическое изображение. Анаглифические карты чаще всего используют в качестве учебного пособия как рельефные модели.
      Рельефная карта — карта, дающая объемное трехмерное изображение местности. Вертикальный масштаб таких карт всегда преувеличен по сравнению с горизонтальным в 2 — 5 раз (в зависимости от масштаба карты) для горных территорий и в 5 — 10 раз — для равнинных. Все остальное содержание на рельефных
      картах показывают обычными условными знаками. Рельефные карты изготовляют из картона, гипса, пластика путем формовки в термовакуумной установке либо фрезерованием по линиям горизонталей. Эти карты применяют в учебных целях и для решения практических задач, например, проектирования дорог, водохранилищ и др.
      Фотокарта — карта, совмещенная с фотографическим изображением. При изготовлении фотокарт полиграфические оттиски с фотопланов совмещают с условными обозначениями отдельных объектов местности, горизонталями и надписями. Обычно фотокарты создаются в проекциях и разграфке, принятых для топографических карт, и имеют одинаковые с ними математическую основу и точность. Для создания фотокарт используют аэро- и космические снимки, выполненные в разных диапазонах. Благодаря детальности фотоизображения фотокарты служат хорошей основой для тематического картографирования, ориентирования, инженерных и проектно-изыскательских работ. Наиболее распространены общегеографические фотокарты, а также некоторые виды тематических фотокарт: геологические, тектонические, ландшафтные. Известно большое число фотокарт поверхности Луны и планет.
      Цифровая карта — цифровая модель объектов, представленная в виде закодированных в числовой форме пространственных координат х и у и аппликат z и других элементов содержания. Цифровые карты записывают на магнитных лентах или других машинных носителях и создают либо непосредственно по фотограмметрическим моделям, либо путем цифрования элементов содержания обычных карт. Цифровые карты — это результат логико-математических преобразований исходной информации о картографируемых объектах. Содержание цифровых карт составляют массивы данных о картографируемых объектах, проекции, масштабе и геодезической основе, рамках карты, зарамочном оформлении. Подобно обычным картам они могут подразделяться по содержанию (общегеографические, тематические, специальные) и по масштабу. Цифровые карты удобны для логико-математической обработки и преобразований (автоматизированное определение картометрических или статистических показателей, составление производных карт и др.).
      Карта-транспарант — карта, отпечатанная полиграфическим способом на прозрачной пленке и предназначенная для проектирования на экран. Обычно изготовляют комплекты (серии) прозрачных пленок с разным, но взаимно согласованным тематическим содержанием. При демонстрации можно совмещать несколько карт-транспарантов (до 3 — 4), что раскрывает связь явлений между собой. Карты-транспаранты используют в качестве иллюстраций к научным докладам либо как наглядные учебные пособия в средней и высшей школе.
      Карта на микрофише — миниатюрная копия с карты или другого картографического произведения на фото- и кинопленке. Микрофильмирование позволяет компактно хранить большие массивы картографической информации, быстро осуществлять ее поиск и воспроизведение. Микрофиши дают возможность сохранять оригиналы картографических произведений, существенно сокращать размеры картохранилищ и снижать стоимость хранения (например, на картографическом производстве или в библиотеках). Увеличенные фотокопии с микрофишей используются для целей кар-тосоставления. Информация с микрофишей может непосредственно вводиться в ЭВМ при автоматическом составлении и использовании карт.
      Блок-диаграмма — трехмерный картографический рисунок, совмещающий изображение какой-либо поверхности с продольными и поперечными вертикальными разрезами. Тематика блок-диаграмм различна. Известны геологические, геоморфологические, ландшафтные, океанологические и другие блок-диаграммы. Блок-диаграммы строят в аффинных и перспективных проекциях, при этом широко применяются автоматические графопостроители.
      Глобус — шарообразная модель Земли, другой планеты или небесной сферы с картографическим изображением. Земные глобусы различаются по тематике (общегеографические, политические, тектонические, геологические и т. д.), масштабу и назначению (учебные, справочные и др.). Наиболее употребительны земные глобусы в масштабах 1 : 30000000 — 1 : 80000000. Изготовляют разъемные глобусы, на которых демонстрируется внутреннее строение земной коры, а также глобусы из пластика с внутренней подсветкой. При включении подсветки на общегеографическом фоне появляется дополнительное содержание, например, политико-административное деление земного шара.
      Атлас — систематическое собрание карт, выполненных по общей программе, как единое целостное произведение. В атласе карты тематически увязаны между собой, они взаимно согласованы и дополняют друг друга. Атлас, характеризуется единым набором проекций и масштабов, которые, как правило, находятся в кратных соотношениях, что облегчает сопоставление карт. На картах атласа используют общие приемы генерализации, единые системы условных обозначений, шрифты, способы графического и цветового оформления. Атласы издают в виде книг или альбомов в общем переплете либо отдельными листами, помещаемыми в общую папку или коробку. Кроме карт, атласы часто содержат пояснительные тексты, справочные материалы, графики, связанные с тематикой карт, фотографии.
     
      § 2. Картография
      Картография — область науки, техники и производства, охватывающая создание, изучение и использование картографических произведений.
      Представление о картах как моделях действительности позволяет считать предметом научной картографии отображение и исследование объектов природы и общества, их размещения, свойств, взаимосвязей и изменений во времени посредством карт и других картографических моделей.
      Структура картографии. Картография представляет собой разветвленную систему научных и технических дисциплин. Одни из них имеют многовековую историю, другие возникли недавно и находятся в стадии становления.
      Общая теория картографии — раздел, изучающий общие проблемы. предмет и метод картографии как науки, а также отдельные вопросы методологии создания и использования карт. Основные разработки по теории картографии выполняются в рамках картоведения — общего учения о картах.
      Математическая картография — дисциплина, изучающая математическую основу карт, разрабатывающая теорию картографических проекций, методы построения картографических сеток, анализа и распределения искажений в них.
      Проектирование и составление карт изучает и разрабатывает методы и технологию лабораторного (камерального) изготовления карт.
      Оформление карт и картографическая семиотика разрабатывают язык карты, теорию и методы построения систем картографических знаков, художественное проектирование карт, их красочное оформление, В рамках картографической семиотики изучаются правила построения знаковых систем и пользования ими (син-т а кт и к а), соотношение знаков с отображаемыми объектами (семантика), информационная ценность знаков, их восприятие читателями (прагматика).
      Издание карт — техническая дисциплина, изучающая н разрабатывающая технологию печатания, размножения, полиграфического оформления карт, атласов и другой картографической продукции.
      Экономика и организация картографического производства — отраслевая экономическая дисциплина, изучающая проблемы оптимальной организации и планирования производства, использования картографического оборудования, материалов, трудовых ресурсов, повышения производительности труда.
      Использование карт — раздел картографии, в котором разрабатываются теория и методы применения картографических произведений в различных сферах практической, научной, культурной, агитационно-пропагандистской деятельности.
      История картографии изучает историю идей, представлений, методов картографии, развитие картографического производства, а также старые картографические произведения.
      Картографическое источниковедение разрабатывает методы систематизации картографических источников, необходимых для составления карт.
      Картографическая информатика изучает и разрабатывает методы сбора, хранения и выдачи потребителям информации о картографических произведениях и источниках.
      Картографическая топонимика — дисциплина, изучающая географические названия, их смысловое значение с точки зрения правильной передачи на картах.
      Отрасли картографии можно классифицировать также по объекту — земное (включая картографирование суши и океана), планетное и астрономическое картографирование. По тематике различают следующие виды картографирования: общегеографическое и топографическое, тематическое (природы, населения и хозяйства), специальное. По методу выделяют наземное, аэрокосмическое и подводное картографирование, а по масштабу — крупно-, средне- и мелкомасштабное.
      Классификация отраслей картографирования показана на рис. 3.
      Связь картографии с другими отраслями науки и техники. Картография связана с комплексом философских, естественных и технических наук. Теория картографии опирается на философские науки, используя и конкретизируя законы и положения диалектики, применительно к своему предмету познания. В картографии находят применение общая теория отражения, теория моде-
      лирования, методы формальной логики, основные положения системного подхода. Картографическая семиотика использует достижения лингвистики, для изучения восприятия карт привлекают методы психологии восприятия.
      Прочные связи существуют между картографией и математическими науками: математическим анализом, аналитической геометрией, сферической тригонометрией, математической статистикой и теорией вероятности, проективной геометрией, неевклидовой геометрией, теорией множеств, математической логикой, теорией информации, теорией графов и др. Различные отрасли математики используются для разработки теории проекций, математико-картографического моделирования, методов использования карт, организации и планирования картографического производства, обеспечения автоматизации картографических процессов, создания информационно-поисковых картографических систем.
      Картография тесно связана с комплексом технических дисциплин, включая автоматику, электронику, приборостроение, полупроводниковую и лазерную технику, химическую технологию, материаловедение, полиграфию и ряд других. Связи с техникой проявляются в совершенствовании и создании новых типов картографического оборудования, приборов, автоматизированных картографических систем, в повышении технического уровня всех картографических производственных процессов, улучшении технико-экономических параметров и эстетических характеристик картографических произведений.
      Связь картографии с геодезией заключается в использовании данных о фигуре и размерах Земли и других планет, о гравитационных и магнитных полях, методах измерения и съемок на земной поверхности. При создании математической основы карт и других картографических произведений используются результаты, получаемые астрономо-геодезическими методами, гравиметрией и спутниковой геодезией. Основой для картографирования служат топографические съемки местности. При разработке специальных карт для промышленного, гидротехнического и других видов проектирования и строительства привлекаются данные инженерной геодезии.
      Картография тесно связана с аэрокосмическими методами, с получением дистанционной информации, ее привязкой, коррекцией, фотограмметрической и фотометрической обработкой, дешифрированием. Материалы аэро- и космической съемок используются для составления, обновления и уточнения топографических и тематических карт, а карты, в свою очередь, необходимы для привязки и дешифрирования материалов съемки.
      Связи картографии с комплексом наук о Земле и планетах проявляются в том, что картография служит одним из основных средств познания в географии, экологии, геологии, геофизике, океанологии и планетологии. Данные этих наук находят отраже-
      ние в тематических картах природы. Многие отрасли тематической картографии развиваются на стыках с науками о Земле. В результате взаимодействия происходит активная разработка новых типов карт, принципов картографирования, методов и приемов использования карт.
      Картография связана и с социально-экономическими науками. Отрасли тематического картографирования развиваются на стыках с экономикой, социологией, демографией, историей, этнографией, археологией и др. Предоставляя этим наукам инструмент исследования, картография сама обогащается новыми идеями и методами (например, методами экономико-математического моделирования, сетевого планирования и др.), разрабатывает новые типы картографических произведений.
      Картография находится в тесном контакте с технической графикой (включая и машинную графику) и искусством. Принципы и методы графического оформления картографических произведений разрабатываются с учетом основных положений эстетики и художественного конструирования (технического дизайна), что обеспечивает гармоничное сочетание художественных и функциональных свойств этих произведений.
     
      § 3. Картографические условные знаки и способы изображения, применяемые на картах
      Картографические условные знаки и графические средства.
      Картографические знаковые системы представляют собой сочетание разных обозначений (графических символов), показывающих различные объекты, явления и их свойства, которые в совокупности позволяют при чтении карты получить пространственный образ изображаемой реальной действительности. Например, на общегеографических картах сочетание обозначений рек, дорог, лесов и т. п. в совокупности позволяет получить пространственный образ местности в целом. Применяемые на картах обозначения различных объектов и их качественных и количественных характеристик называют картографическими условными знаками. Они должны быть по возможности простыми, экономичными по занимаемой ими площади и при этом должны четко отличаться друг от друга и легко опознаваться.
      Каждый условный знак обозначает на карте род объектов, соответствующий установившемуся понятию. Например, каждая конкретная река (Ока, Тобол и др.) не имеет своего собственного обозначения, и все они изображаются одним общим знаком рек или все конкретные газопроводы изображаются одним общим знаком газопроводов и т. п.
      С точки зрения передачи на карте плановых геометрических особенностей объектов различают внемасштабные, площадные и линейные условные знаки.
      Внемасштабные условные знаки (рис. 4) применяются для изображения объектов, площади которых не выражаются в масштабе карты или выражаются на ней столь малым размером, что не могут ясно различаться. При этом очертания объектов, как правило, в обозначении не сохраняются. Центрам самих объектов в натуре на карте соответствуют разные точки у различных знаков, например, у знаков, имеющих форму круга, квадрата и т. п., это их центр, у знаков с прямым углом в основании — вершина угла.
      Площадные условные знаки применяются для заполнения площадей объектов, выражающихся в масштабе карты, при этом очертания объектов на карте сохраняются. Они строятся с помощью фоновой окраски или других площадных графических средств. Ранее для этих знаков использовались термины «контурные знаки» или «масштабные знаки».
      Линейные условные знаки применяются для изображения объектов линейного характера, длина которых выражается в масштабе карты. При этом сохраняется подобие линейных очертаний, Fro часто преувеличивается их ширина. Линиям осей самих объектов в натуре на карте соответствуют линии осей знаков. Исключение составляют изображения двух линейных объектов, расположенных на местности вплотную друг к другу. В этом случае линии их соприкосновения на карте соответствуют линиям их соприкосновения в натуре.
      При построении картографических обозначений используются различные графические средства. Простейшими из них являются точки, линии, штрихи. Они лежат в основе более сложных графических средств, которые условно можно разделить на четыре типа: значковые — фигурные и геометрические знаки;
      линейные — одинарные, двойные, тройные линии, полосы, стрелы и т. п.;
      площадные — штриховки, фоновые окраски, равномерно покрывающие площадь значка какого-либо рисунка, разные оттенения или откраски оконтуривающей площадь линии с ее внутренней стороны, различные индексы (буквенные и др.), помещаемые внутри оконтуренной площади, растянутые в пределах площади надписи;
      буквенные и цифровые — отдельные буквы, сокращенные или полные слова, различные числа и др.
      В сущности, графическими средствами, позволяющими разнообразить картографические обозначения, являются также их величина, форма, ориентировка, внутренний рисунок, цвет, его насыщенность и светлота. Такое средство, как полутоновое изображение, дающее постепенный переход цвета от светлого к темному, используется на плоской карте для передачи объемов каких-либо объектов, например форм рельефа.
      Особое место занимают подписи на картах. Важнейшим видом подписей являются географические названия, т. е. собственные имена изображенных на карте (глобусе, рельефной карте и т. п.) географических объектов (рек, хребтов, населенных пунктов и др.). Дополнительные подписи (полные или сокращенные) указывают род географического объекта (море, оз., эл.-ст. и т. п.), дают его качественную характеристику (г.-сол., загряз. — особенности колодца; хим., кирп. — специализация завода и т. п.) или количественную характеристику (числа, показывающие грузоподъемность моста, длину пути между морскими портами и т. п.), показывают различные даты (начала заморозков, положения линий фронта) и др. Изменяя размеры, цвет и характер шрифта надписей, их используют в качестве условных обозначений.
      Способы изображения объектов и явлений. Кроме плановых геометрических свойств различные объекты, явления и образуемая ими в совокупности реальная географическая действительность в целом имеют и ряд других особенностей, в том числе количественных и качественных, динамических и пространственных. Например, они могут изменяться во времени и в пространстве, а также могут иметь тот или иной характер распространения, а именно: сплошное повсеместное (воздушные массы, горные породы), ограниченное по площади (отдельные виды животных, залежи нефти), рассредоточенное (посевы сельскохозяйственных культур, поголовье скота), локализованное по пунктам (промышленные предприятия, вулканы), линейное или полосное (транспортные пути, морские течения и др.). Для отображения на картах всех этих особенностей используют разные способы изображения объектов и явлений (рис. 5).
      Эти способы различают в зависимости от конкретных особенностей самих изображаемых объектов (явлений), характера их распространения, вида их качественной или количественной характеристики (например, типа растительности, национальности населения или средней годовой температуры, поголовья скота и т. п.) и от того, дается ли эта характеристика на карте в том месте, где находится сам объект (явление), или же в виде одного обобщенного показателя для всех объектов (явлений) данного вида в пределах каждой единицы какого-либо территориального деления (например, суммарной величины или средней интенсивности).
      Способ значков [рис. 5, а (1)] применяется для изображения объектов и явлений, локализованных по пунктам с помощью тех или иных значков, размеры которых принимаются постоянными или меняются по какой-либо шкале и которые помещаются на карте по месту нахождения самих объектов. Различают значки трех видов. Геометрические значки имеют форму прямоугольника, круга или другой простой фигуры. Буквенные значки — это одна или несколько начальных букв названия изображаемого объекта или явления. Наглядные значки своим видом напоминают изображаемые объекты или явления. Они бывают натуралистические (рисунок автомобиля, представляющий автозавод) или символические (черный треугольник в виде вышки, подразумевающий добычу нефти). Форма, внутренний рисунок или цвет значка обычно отражают качественные особенности объекта или явления, а его размер — количественную характеристику. Способ значков применяется для показа видов полезных ископаемых, размеров продукции в промпунктах, специализации промышленности в них и других объектов, явлений и их свойств.
      Способ локализованных диаграмм [рис. 5, б (1)] — способ изображения на карте явлений, имеющих сплошное или линейное (полосное) распространение, с помощью графиков или диаграмм, показывающих явление в местах его изучения. Например, изображение изменения температуры воздуха и количества осадков по месяцам года с помощью кривых, показывающих это изменение в местах нахождения метеостанций. Или изображение изменения величины речного стока по сезонам или месяцам с помощью столбиковых диаграмм, показывающих это изменение в местах расположения гидропостов.
      Способ изолиний [см. рис. 5, б (2)] — способ изображения явлений, обычно имеющих сплошное распространение, с помощью кривых линий, соединяющих на карте точки с одинаковым значением какого-либо количественного показателя явления. Таковы, например, изотермы, изогиеты, изодинамы и др. Нередко для наглядного показа изменения величины явления в пределах изображаемой территории (акватории) полосы между изолиниями окрашивают по цветовой шкале (или заштриховывают). Иногда на картах применяют изолинии для явлений, имеющих дискретное (локальное или рассредоточенное) распространение (плотность населения, залесенность территории). В этом случае они называются псевдоизолиниями.
      Способ качественного фона [рис. 5, в (7)] — способ изображения на карте качественных различий какого-либо явления (по тому или иному качественному признаку) в пределах изображаемой территории (акватории) путем деления ее на части и покрытия каждого из них с помощью одного из площадных графических средств. При этом деление территории (акватории) на части органически связано с отображаемым явлением. Например, на почвенных картах границы между этими частями проводятся там, где один тип (подтип, вид и т. п.) почв сменяется другим. Способ качественного фона используется как основной также на картах различного вида районирования, картах народов, геологических, ботанических и др.
      Способ количественного фона (рис. 5, ж) — способ изображения на карте количественных различий какого-либо явления (по тому или иному количественному показателю) в пределах изображаемой территории (акватории) путем деления ее на части и покрытия каждой из них с помощью одного из площадных графических средств. При этом деление территории (акватории) на части органически связано с отображаемым явлением. Границы между этими частями проводят по признакам, связанным с отображаемым явлением, и для каждой части по тем или иным данным указывают количественную характеристику отображаемого явления. На рис. 5, ж приведена карта валового содержания некоторых микроэлементов в поверхностных горизонтах почв разных почвенных районов Московской области. При этом границы районов проводились, учитывая свойства самих почв. Способ количественного фона применяется также на картах модуля стока рек, содержания в почвах подвижных форм азота, фосфора, калия и др.
      Способ ареалов (рис. 5, г) — способ изображения на карте области ограниченного по площади распространения какого-либо явления с помощью того или иного площадного графического средства. При обозначении ареала растянутой надписью или заполнением его площади равномерно покрывающими значками сама граница ареала нередко не показывается. Различают абсолютные ареалы, за пределами которых явление отсутствует (например, площади залегания угля) и относительные ареалы, выделяемые или по преобладанию явления, или по его особым свойствам (например, зоны аномального содержания меди в горных породах).
      Точечный способ (рис. 5, д) — способ изображения на карте рассредоточенных объектов (явлений) множеством точек одинакового размера, обозначающих одинаковое количество единиц изображаемого объекта и располагаемых соответственно его размещению и концентрации. Перед картографированием устанавливают «вес» точки и определяют, какой величине количественного показателя соответствует одна точка (например, одна точка составляет численность населения в 500 человек или соответствует 10 000 га посевов проса). Точки располагают на карте так, чтобы они наилучшим образом отражали действительное размещение объекта или явления. Иногда используют точки двух размеров, например, крупная точка составляет 1000 человек населения, а мелкая -г- 100. Точечный способ дает наглядную картину распространения объекта или явления в пределах изображаемой территории. «Вес» точки позволяет определить его количественную характеристику.
      Способ линейных знаков [см. рис. 5, в (2)] — способ изображения на карте различных линейных объектов, практически не имеющих ширины (границ, водораздельных линий, линий разрывных тектонических нарушений и т. п.), объектов линейного протяжения, ширина которых не выражается в масштабе карты (рек, дорог и т. п.), и линий протяженности вытянутых объектов (антиклиналей на тектонических картах, хребтов на орографических схемах и т. п.). Для передачи качественных и количественных характеристик используют рисунок, цвет, структуру линейных знаков, а иногда и ширину.
      Способ знаков движения [см. рис. 5, а (2)] — способ изображения на карте различных пространственных перемещений (морских течений, миграций животных и т. п.). Этим способом могут быть показаны линии или полосы, по которым происходит перемещение, направление, количество, скорость перемещения и другие данные. В качестве графических средств используются стрелки (например, для показа ветров, направления наступления войсковых соединений), а также полосы (например, для показа грузопотоков) разного цвета, рисунка и ширины.
      Картодиаграмма [рис. 5, е (/)] — способ изображения суммарной величины (а иногда н структуры или динамики) какого-либо явления в каждой единице территориального деления с помощью диаграммных фигур, выражающих эту величину и помещаемых внутри каждой такой единицы. Причем территориальное деление (чаще всего политико-административное) не связано прямо с отображаемым явлением. Карта в целом показывает распределение величины данного явления в пределах изображаемой территории. Способ картодиаграммы чаще всего используется на картах, составленных по статистическим данным, относящимся к единицам территориального деления (странам, республикам, областям, штатам и т. п.). Например, на мировой карте черной металлургии внутри изображаемой территории каждой страны можно поместить диаграмму в виде круга, площадь которого выражает количество выплавляемых в ней черных металлов (например, в тыс. тонн в год). Разделив круги на два сектора, можно показать процентное соотношение выплавки чугуна и стали.
      Картограмма [рис. 5, е (2)] — способ изображения на карте средней интенсивности какого-либо явления в каждой единице территориального деления с помощью одного из площадных графических средств, например, фоновой окраски или штриховки, интенсивность которых обычно соответствует интенсивности данного явления. Причем территориальное деление (чаще всего политикоадминистративное) не связано прямо с отображаемым явлением. Карта в целом показывает изменение интенсивности данного явления в пределах изображаемой территории. Способ картограммы чаще всего используется на картах, составленных по статистическим данным, относящимся к единицам территориального деления (странам, республикам, областям, кантонам и т. п.). Например, на карте какой-либо области СССР площади районов могут быть окрашены (заштрихованы) так, чтобы интенсивность фоновой окраски (густота штриховки) в каждом районе соответствовала процентному содержанию посевов овса по отношению ко всей посевной площади района.
      Часто для отображения какого-либо явления используют сочетание разных способов. Например, на карте лесов с делением лесных массивов по преобладающим древесным породам площади лесов показывают способом ареалов, а внутреннее подразделение по составу пород — способом качественного фона.
      Способы изображения рельефа. Во многих случаях возникает необходимость определять по карте абсолютные и относительные высоты точек, крутизну склонов и решать другие задачи, связанные с количественными характеристиками рельефа, т. е. чтобы изображение рельефа на картах обладало измеримостью. Важно также, чтобы изображение рельефа на карте создавало зрительную иллюзию внешнего вида форм рельефа, передавало его объемность, т. е. обладало пластичностью. Существует много способов изображения рельефа, в той или иной степени удовлетворяющих этим и другим требованиям. Приведем некоторые из них.
      Способ горизонталей (изогипс) — способ изображения рельефа с помощью линий, соединяющих точки с одинаковыми высотами, иначе — с помощью линий пересечения земной поверхности горизонтальными плоскостями (уровенными поверхностями). Разность высот между двумя соседними горизонталями называется высотой сечения рельефа. Для равнинных территорий на советских топографических картах приняты следующие высоты сечения рельефа: на картах масштаба 1:10000 — 2,5 м, 1:25000 — 5 м, I : 50000 — 10 м, 1 : 100000 — 20 м, 1 :200000 — 40 м.
      Если основные горизонтали не выражают какой-либо особенности рельефа (уступы, прогибы, западины и т. п.), тогда на средней между ними высоте проводят дополнительные горизонтали (полу-горизонтали), которые изображают прерывистыми линиями из длинных отрезков. Если и в этом случае цель не достигнута, то пользуются вспомогательными горизонталями, которые проводят на высоте, наилучшим образом отображающей особенности рельефа. Вспомогательные горизонтали изображают прерывистыми линиями из коротких отрезков.
      Способ горизонталей придает изображению рельефа измеримость. Он является основным для всех крупно- и среднемасштабных общегеографических карт. Изолинии одинаковых глубин, рисующие рельеф дна океанов, морей, озер и других водоемов, называются изобатами. Для придания изображению рельефа пластичности иногда используют так называемые «освещенные горизонтали», строящиеся по принципу косого освещения: на освещенных склонах горизонтали печатают светлой краской, а на затененных — темной. Способ освещенных изобат удачно применен на карте Мирового океана масштаба 1 : 10000000 издания 1977г.
      Гипсометрический способ — способ изображения рельефа горизонталями (изогипсами) совместно с окраской высотных ступеней
      между ними. Используется, как правило, на гипсометрических, общегеографических и физических картах, имеющих мелкий масштаб. Эти карты часто охватывают наряду с равнинными и горные районы, где расчлененность рельефа и крутизна склонов существенно больше. Поэтому высоту сечения рельефа на таких картах не сохраняют единой для всей изображаемой территории и постепенно увеличивают с поднятием вверх. Для окраски высотных ступеней применяются разные гипсометрические шкалы (шкалы цветовых тонов). Но, как правило, для ступеней от 0 до 200 м (низменности) используются тона зеленого цвета с их осветлением вверх, а для ступеней выше 200 м — тона различных сочетаний желтого, красного и коричневого цветов с увеличением вверх их насыщенности. Для окраски ступеней глубин морей и океанов применяются тона голубого и синего цветов. Способ в определенной степени делает изображение рельефа измеримым. А окраска высотных ступеней придает изображению своеобразную наглядность, позволяющую легко видеть на карте, какое высотное положение занимают различные части изображаемой территории. На школьных физических картах обычно даются укрупненные высотные ступени, а сами горизонтали могут и не изображаться. Такой прием изображения рельефа называют также способом послойной (гипсометрической) окраски или способом ступеней высот.
      Способ высотных отметок — способ изображения рельефа с помощью подписанных на карте абсолютных (или относительных) высот точек. Этот способ не обладает наглядностью и не позволяет определять крутизну и направление склонов. Поэтому как самостоятельный он применяется лишь на морских навигационных картах в виде отметок глубин (в последнее время дополняемых изобатами). Высотные точки являются исходными данными для изображения рельефа горизонталями и другими способами. Они, как правило, дополняют то или иное изображение рельефа на карте.
      К способам изображения рельефа, обладающим пластичностью, относятся: способ отмывки, способ штрихов, фоторельеф и анагли-фический способ.
      Способ отмывки — способ, в котором объемность изображения рельефа достигается с помощью полутонового оттенения на карте склонов, технически выполняется размыванием кистью наносимой на склоны акварельной краски (обычно черной или коричневой). Отмывка при отвесном освещении выполняется по принципу «чем круче, тем темнее», для чего на крутые склоны наносят более темное полутоновое изображение, которое в сторону более пологих склонов постепенно осветляется и на пологих склонах делается светлым. Отмывка при косом освещении основана на предположении, что местность освещена не сверху, а сбоку, и лучи света падают на нее косо. При этом более темное полутоновое изображение наносится на затененные склоны, а более светлое — на осве-
      щенные. Обычно пользуются северо-западным освещением, иногда несколько меняя его в некоторых местах для достижения лучшего эффекта объемности. Изображение рельефа, выполненное способом отмывки, не обладает измеримостью. Этот способ, применявшийся еще во второй половине XVIII в., стал широко использоваться с середины XIX в., когда он был освоен в печати. Светотеневое изображение рельефа, аналогичное отмывке, но выполняемое не кистью, а карандашом, называется тушевкой.
      Способ штрихов — способ, в котором пластический эффект достигается с помощью штрихов, вычерченных сверху вниз по склонам. Степень затененности (освещенности) создается соотношением толщины штрихов (обычно черных или коричневых) и ширины белых промежутков между ними. Для штрихов, построенных по принципу «чем круче, тем темнее», называемых «штрихами крутизны», это соотношение (а иногда число штрихов в 1 см) регулируется шкалой штрихов, каждая ступень которой соответствует определенной крутизне склона. Штрихи крутизны широко применялись для изображения рельефа на картах XIX в. Способ штрихов, основанный на принципе косого освещения («теневые штрихи»), применялся редко. Способ штрихов в целом является очень трудоемким и требует большого мастерства. Со второй половины XIX в. он стал применяться все реже и реже.
      Фоторельеф — способ, в котором для получения пластического изображения рельефа на плоской карте сначала изготавливают модель рельефа картографируемой территории, затем ее фотографируют при косом (обычно искусственном) освещении и на фотоотпечатке получают фоторельеф. Его и воспроизводят на карте. Фоторельеф обладает очень хорошим пластическим эффектом и дает ощущение объемности изображения.
      Анаглифический способ — особый способ, применяемый на ана-глифических картах (см. § 1).
      Объемное изображение рельефа, наиболее близкое к натуральному, достигается путем изготовления рельефных карт — топографических или других карт с объемным трехмерным изображением земной (или инопланетной) поверхности. Рельефные карты создаются из пластика или других материалов. Их вертикальный масштаб крупнее горизонтального в несколько раз (см. § 1).
      Перспективное изображение рельефа представляет собой перспективный рисунок хребтов, нагорий и других крупных форм рельефа. Этот способ широко применялся на картах с древнейших времен вплоть до начала XIX в. Характер и качество такого рисунка были очень разными, что зависело от знаний, мастерства и воображения исполнителя. Такое изображение обладает своеобразной наглядностью, но не претендует на точность и полноту в показе рельефа и не является ни пластичным, ни измеримым. В нашем столетии этот способ применяют очень редко, только на некоторых геоморфологических картах для наглядного изображе-
      ния особенностей морфологических ландшафтов, а в упрощенном виде — на некоторых школьных картах и картах широкого использования.
      На картах нередко совмещают различные способы изображения рельефа. Наиболее часто встречается сочетание гипсометрического способа с отмывкой при косом освещении. За рубежом иногда способ горизонталей на топографических картах дополняют отмывкой при отвесном освещении, и таким образом к измеримости изображения рельефа добавляется его пластичность.
     
      § 4. Картографическая генерализация
      Картографическая генерализация — отбор и обобщение изображаемых на карте объектов соответственно назначению и масштабу, содержанию карты и особенностям картографируемой территории. Суть генерализации состоит в передаче на карте основных, типических черт объектов, их характерных особенностей и взаимосвязей.
      Генерализация — неотъемлемое свойство всех картографических изображений, даже самых крупномасштабных. Она проявляется в обобщении качественных и количественных характеристик объектов, замене индивидуальных понятий собирательными, отвлечении от частностей и деталей для показа главных черт пространственного размещения. Все это позволяет рассматривать генерализацию как одно из проявлений процесса абстрагирования отображаемой на карте действительности. При этом генерализация ведет не только к исключению части информаций, имеющейся на исходном изображении, но и к появлению качественно новой информации на генерализованной карте. По мере генерализации все отчетливее проступают наиболее важные черты объекта, ведущие закономерности, главные взаимосвязи, выделяются геосистемы все более крупного ранга.
      Процесс картографической генерализации трудно поддается формализации и автоматизации. Не все этапы этого процесса могут быть подчинены формальным критериям и алгоритмизированы. Качество генерализации прежде всего зависит от понимания картографом содержательной (географической, геологической и т. п.) сущности изображаемых объектов и явлений, умения отразить главные, типичные их особенности. Оптимальный путь автоматизации процессов картографической генерализации связан с развитием диалоговых процедур при активном участии картографа.
      Факторами генерализации являются масштаб карты, ее назначение, тематика и тип, особенности картографируемого объекта, изученность объекта, способы графического оформления карты.
      Назначение карты. На картах показывают лишь те объекты, которые соответствуют ее назначению. Изображение других объектов, не отвечающих назначению карты, мешает восприятию карты, затрудняет работу с ней. Например, если учебная административная карта должна использоваться для демонстрации в аудитории, то на ней сохраняют лишь наиболее важные элементы содержания (города, границы и др.), которые изображают в укрупненном виде со значительным обобщением без излишней детализации. Если же административная карта имеет справочное назначение и используется в настольном варианте, то она должна содержать максимум возможной для данного масштаба информации об административном делении, населенных пунктах, путях сообщения.
      Влияние масштаба проявляется в том, что при переходе от более крупного изображения к мелкому сокращаются размеры изображаемой территории (например, изображение 1 км2 в масштабе 1 : 10000 составляет 1 дм2, а в масштабе 1 : 1 000 000 — всего 1 мм2). Изобразить в более мелком масштабе все детали и подробности, имеющиеся на исходной карте, невозможно, поэтому необходимо провести их отбор, обобщение, исключение. С уменьшением масштаба карты увеличивается пространственный охват, что также сказывается на генерализации. Объекты, важные для крупномасштабных карт (например, местные ориентиры), теряют свое значение на картах мелкого масштаба и, следовательно, подлежат исключению.
      Тематика и тип карты определяют, какиё элементы следует показывать на карте с наибольшей подробностью, а какие подвергать более или менее существенному обобщению. Так, на геологической или почвенной карте важно дать детальное изображение гидросети, но можно сильно генерализовать дорожную сеть и населенные пункты, совсем исключить административные границы. Но на карте экономической тематики, напротив, необходимо подробно показать населенные пункты, пути сообщения и административное деление. В то же время речную сеть можно изобразить генерализованно, сохранив реки, важные для судоходства.
      Карты разного типа также имеют разную генерализацию. Наиболее подробны аналитические карты инвентаризационого типа, наиболее обобщены и генерализованы синтетические карты (например, карты районирования) и в особенности карты-выводы, карты-умозаключения.
      Особенности картографируемого объекта {или территории). Влияние данного фактора сказывается в необходимости передать на карте своеобразие этого объекта или территории, отразить наиболее типичные для них черты, самые характерные элементы. Например, в засушливых степных или полупустынных районах очень важно показать все мелкие озера, иногда при генерализации их дают даже с преувеличением. В тундровых ландшафтах, где имеются тысячи озер, некоторые из них можно при генерализации исключить, зато следует правильно отразить характер озерносги территории.
      Изученность объекта. При достаточной изученности объекта (для данного масштаба и назначения карты) изображение может быть максимально подробным, а при нехватке фактического материала оно неизбежно становится более обобщенным, схематичным. В этом отношении наиболее генерализованы карты гипотетические и прогнозные, составленные по неполным данным, когда объект недостаточно изучен, имеются лишь примерные сведения о закономерностях распространения этого объекта.
      Оформление карты. Многоцветные карты (при прочих равных условиях) позволяют показать большее количество знаков, чем карты одноцветные. При хорошем качестве печати и правильном подборе фоновых окрасок, изолиний, значков на одной карте можно путем наложения совместить до шести взаимно перекрывающихся обозначений без особого ущерба для ее читаемости. На одноцветной карте или карте с ограниченным набором красок это сделать трудно или даже невозможно, следовательно, необходима генерализация содержания.
      Виды генерализации. Обобщение качественных характеристик при генерализации происходит за счет сокращения различий объектов, что всегда связано с обобщением классификационных признаков. Например, на обзорных картах вместо показа преобладающих пород леса дают единый (собирательный) знак леса; на геологических картах при переходе от крупных масштабов к мелким обобщают стратиграфические подразделения, объединяя свиты и ярусы в отделы, затем отделы в системы и т. п. Обобщение качественных характеристик начинается с объединения таксономических подразделений легенды карты с переходом от видов к родам и типам, от отдельных явлений к их группам и поэтому тесно связано с генерализацией классификации отображаемого явления.
      Обобщение количественных характеристик проявляется в укрупнении количественных градаций изображаемого явления, укрупнении шкал, в переходе от непрерывных шкал к ступенчатым или от равномерных — к неравномерным. Примерами могут служить увеличение сечения рельефа при генерализации топографических карт или укрупнение группировки населенных пунктов по числу жителей.
      При отборе (исключении) картографируемых объектов на карте оставляют важные и необходимые объекты с точки зрения назначения и масштаба карты, особенностей картографируемой территории. Отбор тесно связан с обобщением качественных и количественных характеристик. Он ведется в соответствии с новыми укрупненными подразделениями легенды. При отборе пользуются двумя количественными показателями — цензами и нормами.
      Ценз отбора — ограничительное значение, указывающее величину или значимость объектов, сохраняемых на карте при генерализации, например, сохранить на карте все леса, имеющие размер
      более 10 км2, или показать все районные административные центры.
      Норма отбора — показатель, характеризующий принятую меру (степень) отбора, среднее значение сохраняемых при генерализации объектов. Нормы отбора регулируют нагрузку карты. Например, при переходе от топографических карт масштаба 1 :200 000 к картам масштаба 1 : 500000 норма нагрузки изображения населенными пунктами для густозаселенных районов составляет 73-Это значит, что на генерализованной карте будет сохранена лишь третья часть населенных пунктов. Нормы отбора всегда дифференцированы в зависимости от географических особенностей местности. Поэтому, например, на той же карте в масштабе 1 :500000 в менее заселенных районах норма отбора может составить 7з населенных пунктов, а на участках с очень редким расселением показывают все населенные пункты.
      Обобщение геометрических очертаний проявляется в отказе от мелких деталей изображения, небольших изгибов контуров, в спрямлении границ и т. п. Например, спрямляют небольшие извилины рек и береговых линий, исключают изгибы горизонталей, рисующие мелкие эрозионные врезы, упрощают геологические границы, характеризующие мелкую складчатость, и т. д. При этом, однако, упрощение не должно выполняться механически, обобщение очертаний не сводится к формальному их сглаживанию, генерализованное изображение должно сохранять и подчеркивать географические особенности объекта, например степень извилистости реки, тип эрозионного расчленения, характер складчатости.
      Объединение контуров — одно из геометрических проявлений генерализации, связанное с их группировкой. Контуры на карте объединяются, во-первых, в результате обобщения качественных и количественных характеристик и укрупнения изображений легенды, а во-вторых, вследствие слияния (соединения) нескольких мелких контуров в один более крупный. Так, отдельные небольшие ареалы месторождений какого-либо полезного ископаемого в ходе генерализации могут быть объединены в единый ареал.
      Показ объектов с преувеличением означает, что некоторые важные со смысловой точки зрения объекты, которые из-за малых размеров или по условиям цензового отбора должны быть исключены, оставляют на карте и даже несколько преувеличивают по размерам и утрируют. Примером могут служить небольшие, но характерные меандры реки, мелкие озера в засушливых областях, редкие выходы изверженных геологических пород посреди поля осадочных отложений и т. д.
      Обычно отдельные виды генерализации проявляются на картах не порознь, а совместно. При этом важнейшим критерием является правильное научно достоверное отображение пространственной структуры и взаимосвязей явлений. Сохраняется морфологический облик объекта, основные (инвариантные) элементы его
      структуры, характерные связи и соотношения между однородными объектами и объектами разной природы (например, между гидрографией, дорожной сетью и населенными пунктами), а также между картами разной тематики (например, картами четвертичных отложений, почв и растительности, особенно если они входят в одну серию).
      Оценка точности генерализации. Качество картографической генерализации оценивается в двух отношениях: с точки зрения геометрической точности и с позиций содержательной достоверности карты.
      Геометрическая точность — это количественная мера, характеризующая степень соответствия местоположения отдельных точек и объектов на карте их действительному положению. Геометрическая точность может быть установлена при сопоставлении картографического изображения с местностью или с крупномасштабными источниками. В процессе генерализации возможны нарушения геометрической точности за счет сдвига при согласовании некоторых элементов изображения, спрямления очертаний, объединения контуров и других проявлений генерализации.
      На советских топографических картах ошибки планового положения контуров, связанные с погрешностями съемочного обоснования, самой съемки, составительских процессов, включая генерализацию, находятся в среднем в пределах от 0,5 до 0,75 мм. Они увеличиваются для горных районов н уменьшаются для равнинных. Ошибки высотного положения контуров связаны с принятым сечением горизонталей и, кроме того, различны для равнинных, среднегорных и горных территорий. В среднем они составляют 0,3"т-0,5 К где h — высота сечения рельефа на карте. Предельные ошибки в положении контуров не превышают удвоенных средних величин.
      На мелкомасштабных тематических картах ошибки планового положения контуров колеблются в более широких пределах, причем максимальные смещения происходят при объединении мелких контуров. Для некоторых карт природы ошибки (в мм) планового положения контуров следующие:
      средние
      квадратические максимальные
      Геологические .0,3 — 0,7 1,5
      Геоморфологические .0,8 — 1,4 2,9
      Геобота нические ..0,6 — 1,2 2,5
      Почвенные ...0,8 — 1,3 2,7
      Ландшафтные и медико-географические ...0,4 — 1,6 2,8
      Содержательная достоверность карты — это качественная оценка соответствия картографического изображения реальной действительности с учетом ее главных, типичных особенностей и взаимосвязей между объектами. Для сохранения достоверности изображения при генерализации иногда приходится прибегать к сдвигу контуров, показу с преувеличением некоторых важных
      объектов. Утрирование некоторых деталей, характерных для данной местности, ведет к смещению соседних объектов и контуров. Таким образом, критерии геометрической точности и содержательной достоверности нередко находятся при генерализации в диалектическом противоречии.
      Генерализация объектов различной локализации. Объекты, локализованные в пунктах, подвергают генерализации путем обобщения их качественных и количественных характеристик с использованием цензов и нормативов отбора. При этом замена видовых понятий родовыми возможна только при переходе от изображения отдельных объектов к показу ареалов их распространения.
      Объекты, локализованные на линиях в ходе генерализации, также испытывают отбор в соответствии с цензами и нормативами, обобщение качественных и количественных характеристик. Важным элементом генерализации линейных обозначений является спрямление и упрощение их рисунка, отказ от мелких извилин (при сохранении и даже утрировании некоторых типичных деталей).
      Генерализация линейных объектов всегда связана с преувеличением их ширины по сравнению с действительными размерами, что ведет к нарушению геометрической точности изображения.
      Объекты площадной локализации генерализуют, прежде всего, путем укрупнения качественных характеристик и количественных градаций. Весьма существенны геометрические аспекты генерализации, проявляющиеся в исключении отдельных выделов, спрямлении их очертаний. Мелкие выделы объединяются в более крупные, а в ряде случаев заменяются контуром единого ареала. Если явление изображено на карте изолиниями, то увеличивают сечение, производят обобщение рисунка изолиний и их взаимное согласование.
      Объекты рассеянного распространения, изображаемые точечным способом, генерализуют за счет укрупнения «веса» точек. Если эти объекты показаны способом качественного фона или ареалов, то генерализация производится путем отбора выделов или ареалов и обобщения их границ.
     
      § 5. Классификация карт
      Классификация карт и атласов по различным признакам необходима для их учета, хранения, поиска содержащейся в них нужной информации и изучения особенностей самих карт и атласов. Она также содействует рациональной постановке и организации картографического производства.
      Среди изданных и рукописных карт подавляющее большинство — карты Земли, которые обычно называют географическими картами. Существуют также карты других небесных тел (Луны, планет) и карты звездного неба, которые называют звездными.
      Основные признаки для классификации карт — пространственный охват, масштаб, содержание и назначение. Обычно они определяют пригодность карт для тех или иных целей. Карты различают также по времени издания, месту издания, языку и другим признакам. Ниже дается классификация географических карт по основным признакам. Она в значительной мере может быть применена и для карт других небесных тел.
      По пространственному охвату среди карт Земли прежде всего выделяют карты всей ее поверхности — карты мира. При этом нередко различают карты на двух полушариях (карты полушарий) и остальные карты мира (мировые карты). Далее отдельно классифицируют карты суши и карты Мирового океана. Карты суши сначала делят на карты материков или их групп. Дальнейшее деление зависит от выбранного признака классификации. По политико-административному признаку первую рубрику составляют карты государств или их групп, а следующую — карты их политико-административных подразделений разного ранга (республик, областей, районов, штатов, кантонов и т. п.). По физико-географическому или экономическому признакам различают карты природных или экономических регионов, сначала более крупных, а затем более мелких. Карты Мирового океана делят на карты океанов или их групп и далее — на карты морей, заливов и проливов.
      По масштабу в СССР географические карты делят на: крупномасштабные (1:200000 и крупнее), среднемасштабные (мельче масштаба 1: 200 000 до масштаба 1 : 1 000 000 включительно) и мелкомасштабные (мельче масштаба 1 : 1 000 000). Реже гранич-ными между первыми и вторыми считают карты масштаба 1 : 100000. За рубежом существуют иные классификации, построенные в зависимости от практически установившегося в той или иной стране набора применяемых для карт масштабов и иногда в зависимости от размеров картографируемой территории.
      При классификации географических карт по содержанию используется несколько признаков. Прежде всего в зависимости от того, какие стороны действительности отображает содержание карты, т. е. какова ее тематика, карты делятся на общегеографические и тематические.
      Общегеографические карты отображают совокупность основных элементов местности, т. е. показывают гидрографию, рельеф, населенные пункты, пути сообщения и другие элементы местности. Особенности их содержания зависят главным образом от масштаба карты. Среди них выделяют топографические карты — подробные карты местности, позволяющие определять плановые и высотные положения точек. Они издаются в масштабах от 1:5000 до 1 : 1 000000 включительно. Карты крупнее масштаба 1:5000 называются топографическими планами. Большое распространение имеет другое деление общегеографических карт, по которому к топографическим относятся крупномасштабные общегеографические карты, при этом среднемасштабные называются обзорно-топографическими, а мелкомасштабные — обзорными общегеографическими картами.
      Тематические карты, основное содержание которых определяется отображаемой конкретной темой, специально посвящены какому-либо элементу или явлению (элементам или явлениям), например населенным пунктам, климату, почвам, транспорту, событиям истории и т. п. Они подразделяются на карты природных явлений (физико-географические) и карты общественных явлений (социально-экономические) и далее делятся на группы карт более узкой области картографирования (рис. 6), к каждой из которых уже относится ряд карт конкретной тематики. Например, к группе геологических карт относятся стратиграфические, тектонические, гидрогеологические, металлогенические, инженерно-геологические и другие карты; к группе ботанических карт относятся геоботани-ческие, флористические, карты лесов и другие. В ряде случаев эти карты относятся одновременно к двум различным областям картографирования, например, агрохимические карты могут быть отнесены и к почвенным, и к геохимическим картам, а сейсмические — к геологическим и к геофизическим картам. Такое «двойное подчинение» встречается и на более высоком уровне. Например, вся группа медико-географических карт (нозогеографические, медико-географического прогнозирования и др.) может быть отнесена и к картам природных явлений, и к картам общественных явлений.
      Тематические карты делятся также и по широте охвата темы — на общие, отображающие относительно более широкую тему, и частные, или отраслевые, посвященные более узкой теме. Степень широты темы может определяться на разных уровнях, например, карты промышленности по отношению к общеэкономическим являются отраслевыми, а по отношению к картам текстильной промышленности — общими.
      В сложном процессе создания географических карт производится анализ и синтез картографируемых явлений (пространственных систем). В зависимости от уровня синтеза н типов примененных на карте и составляющих ее содержание характеристик явлений (систем), их элементов или частей различают синтетические и аналитические карты. Синтетические карты дают целостную, интегральную характеристику изображаемых явлений (систем), полученную с учетом слагающих их элементов или частей и связей между ними. Аналитические карты содержат лишь отдельные конкретные показатели явлений (систем). Пример первых — карта типов климата, вторых — карта годового хода температуры воздуха и атмосферных осадков в виде графиков с кривыми в пунктах метеостанций. Однако на значительной части карт сочетаются типы характеристик, свойственные синтетическим картам, и характеристики, свойственные аналитическим картам. Таковы, например, обычные на общеэкономических картах характеристики сельскохозяйственных районов и характеристики пром-пунктов. В сущности такие карты являются аналитическо-синтетическими или синтетическо-аналитическими. Географические карты, показывающие несколько взаимосвязанных явлений или их элементов и притом каждое в своих показателях, называются комплексными картами.
      По степени объективности и достоверности содержания среди географических карт прежде всего различают карты-наблюдения и карты-умозаключения. Карты-наблюдения, или документальные карты содержат данные, полученные непосредственно в результате обследования (переписи, съемки и т. п.), например, карты, полученные в результате геологической или почвенной съемок. Карты-умозаключения создаются путем обработки фактических данных и их интерпретации в соответствии с представлениями автора об изображаемом явлении, например, карта климатов земного шара. Если фактических данных недостаточно и карты строятся главным образом на основе гипотез и предположений, они называются гипотетическими картами, например карта некоего исходного положения материков, иллюстрирующая гипотезу их дрейфа. Наконец, существуют тенденциозные карты, показывающие заведомо искаженную действительность (например, ради незаконных политических притязаний или буржуазной пропаганды против социалистических стран).
      Достоверность содержания карт и их геометрическая точность положены в основу понятий «картосхема» и «схематическая карга». Карта, которая в соответствии с поставленной задачей дает заранее запланированное упрощенно-обобщенное изображение (со схематизацией очертаний, смещением объектов, существенным упрощением содержания и т. п.), называется картосхемой. Если же нарушения геометрической точности карты и ее достоверности вызваны другими, в том числе объективными, причинами (качеством или количеством использованных при ее создании данных, погрешностями составления и т. п.), то она называется схематической картой.
      В зависимости от характера и степени практической направленности содержания различают следующие географические карты. Инвентаризационные (констатационные) карты отображают объекты и явления в соответствии с их классификацией, учитывающей интересы данной области деятельности. Оценочные карты показывают пригодность или эффективность использования природных или социально-экономических условий и ресурсов для тех или иных целей. По содержанию среди оценочных карт различают инженерно-географические, агрогеографические и карты условий жизни населения. Рекомендательные карты указывают способы или виды рационального использования указанных условий или ресурсов. К этому разряду можно присоединить и прогнозные карты, показывающие ожидаемые в будущем состояние, размещение и развитие известных или же еще не выявленных объектов и явлений (например, ожидаемое распределение по территории температуры воздуха и других метеорологических элементов или предполагаемые размещение и особенности месторождений каких-либо полезных ископаемых).
      Основные виды географических карт по назначению: научносправочные, учебные, морские навигационные, лоцманские рек, озер и каналов, аэронавигационные, кадастровые, дорожные, оперативные, проектные, пропагандистские, туристские.
      Научно-справочные карты предназначены для справочных целей, а также для глубокого изучения особенностей изображенной территории (акватории), размещенных на ней объектов и явлений, их пространственных взаимосвязей и закономерностей их размещения, с целью научного исследования и практической деятельности.
      Учебные карты предназначены для учебных целей. Их содержание согласовано с соответствующими программами и учебни-
      ками. Карты для начальной школы характеризуются наиболее обобщенным содержанием, для вузов — приближаются к научно-справочным.
      Морские навигационные карты предназначены для обеспечения судовождения и безопасного плавания судов. Они делятся на общие (с подразделением на генеральные в масштабах 1 :500 000 и мельче, путевые в масштабах 1:100000 — 1:500000, частные в масштабах I : 25 000 — 1 : 75 000 и планы в масштабах 1 :25 000 и крупнее) и специальные (для решения некоторых задач судовождения или для определенных, например, промысловых целей). Общим морским навигационным картам по содержанию аналогичны лоцманские карты, предназначенные для обеспечения плавания по внутренним водным путям. На тех и других показывают данные, важные для судовождения. Лоцманские карты обычно состоят из ряда листов, причем каждый следующий лист продолжает изображение предыдущего.
      Аэронавигационные карты предназначены для подготовки к полету, его осуществления и контроля его выполнения. Они делятся на полетные в масштабах 1 : 200 000 — 1 : 4 000 000, бортовые в масштабах 1:1000000 — 1:8000000, карты целей в масштабах 1:10000 — 1 :500 000 и специальные для решения некоторых задач (например, для определения места летательного аппарата). В более широкое понятие — авиационные карты — включают еще так называемые справочные авиационные карты: магнитных склонений, часовых поясов, звездные, климатические и др.
      Кадастровые карты предназначены для обеспечения организации эффективного использования и охраны сельскохозяйственных, лесохозяйственных и городских земель для планирования производства, мелиораций земель и других народнохозяйственных целей. В капиталистических странах они служат главным образом для установления размера поземельного налога. На них дается деление земель в зависимости от их качества, оцениваемого по тем или иным показателям (например, дифференциальному доходу).
      Дорожные карты, являются пособиями для организации работы дорог, их ремонта и обслуживания транспортных средств, а также для лиц и организаций, использующих дороги. Основное их содержание составляют дороги и дорожные сооружения.
      Оперативные карты предназначены для решения текущих хозяйственных и других задач. Нередко это рукописные карты, выполненные на карте-основе. Но в ряде случаев эти карты изготавливаются с применением автоматизированных средств.
      Проектные карты показывают проектируемую организацию территории для целей землеустройства, лесоустройства, гидростроительства, мелиорации и др.
      Пропагандистские карты предназначены для распространения политических, научных, технических и других знаний и идей с целью их внедрения в общественное сознание. Их содержание определяется конкретной темой. В ряде случаев это картосхемы, а иногда карты-плакаты.
      Туристские карты предназначены для туристов и отвечают запросам туризма. На географической основе показаны различные интересующие туристов объекты — турбазы, кемпинги, архитектурные и исторические памятники, интересные объекты природы и т. п. Нередко это картосхемы. Различают обзорные, маршрутные, автомобильные и водные туристские карты. Особый вид представляют карты, предназначенные для занятий и соревнований по спортивному ориентированию.
      Среди разных по назначению карт имеются карты для определенного круга потребителей и решения определенных задач (учебные, туристские и др.)- Они называются специальными картами. Часть из них предназначена для решения более или менее узких, обычно технических, задач, что делает специфичным их содержание (морские навигационные, проектные и Др.). Их иногда называют картами специального назначения.
     
      § 6. Классификация атласов
      Подавляющее большинство атласов являются географическими. Несравненно меньшее число составляют звездные атласы, состоящие из звездных карт, и атласы отдельных небесных тел (например, Атлас Луны).
      Географические атласы классифицируют по следующим основным признакам: пространственному охвату, содержанию, назначению, формату и способу использования. По этим признакам можно различать и атласы других небесных тел.
      По пространственному охвату прежде всего выделяют атласы мира, например, Атлас географический справочный (1986 г.) или английский атлас Таймс (1985 г.). Затем различают атласы отдельных частей света, континентов (океанов) и их групп, например, Атлас Африки (1968 г.), Атлас Латинской Америки (1969г.) и Атлас Антарктики (1966 г.). Следующую рубрику составляют атласы их крупных частей (крупных регионов), например, атлас Ближнего Востока (1977 — 1984 гг.). Затем выделяют атласы отдельных государств или их групп, например, Атлас СССР (1984 г.) или Атлас Германской Демократической Республики (1976 — 1981 гг.); затем — атласы частей государств, т. е. региональные атласы, например, Атлас Целинного края (1964 г.) или Атлас Сахалинской области (1967 г.) и, наконец, атласы небольших природных или экономических районов (Атлас Байкала издания 1969 г.) и атласы городов (Атлас города Линц издания 1961 — 1983 гг., Атлас Ленинграда издания 1977 г.).
      По содержанию прежде всего различают общегеографические, тематические и общие комплексные атласы (рис. 7).
      Общегеографический атлас состоит преимущественно из общегеографических карт. В начале такого атласа (или каждого из его территориальных разделов) обычно помещают несколько карт всей территории или акватории, которой посвящен атлас (пли данный его раздел), обычно это политическая (политикоадминистративная) и физическая карты. А затем даются обще-географические карты разных частей этой территории или акватории в относительно крупных (для атласа) масштабах. Они составляют основную по объему и определяющую по существу часть атласа. Примером является Атлас мира издания 1954 г. (переиздан в 1967 г.) большого формата (50x30 см).
      Тематический атлас состоит в основном из разных по содержанию тематических карт. Тематические атласы подразделяют на атласы природных явлений, или физико-географические и атласы общественных явлений, или социально-экономические. И те, и другие могут быть узкоотраслевыми (Атлас автомобильных дорог СССР издания 1982 г.), комплексными отраслевыми (Климатический атлас СССР издания 1960 — 1963 гг.), комплексными ряда явлений или межотраслевыми (Атлас развития хозяйства и культуры СССР издания 1967 г.) и комплексными природы в целом (Физико-географический атлас мира издания 1964 г.) или общественных явлений в целом.
      Комплексный атлас карт взаимосвязанных явлений дает разностороннюю характеристику изображаемой территории или акватории. Например, Большой советский атлас мира (т. I издания 1937 г., т. II издания 1940 г.), трехтомный советский Морской атлас (1950 — 1959 гг.) и Атлас океанов (т. I «Тихий океан» изда-
      иия, 1974 г., т. II «Атлантический и Индийский океаны» издания 1977 г., т. Ill «Северный Ледовитый океан» издания 1980 г.).
      Общий комплексный атлас состоит из карт природных и общественных явлений и, как правило, общегеографических карт, например, Географический атлас для учителей средней школы (1954 — 1985 гг.). Другие примеры дают национальные атласы, издаваемые государственными или общественными учреждениями различных стран, как труд национального значения и престижа. Они издаются почти во всех странах Европы (в Австрии, Ирландии, Польше, Румынии, Швейцарии и др.), в Австралии, Индии, Канаде, Кубе, Мали, Нигере, США и ряде других стран. Например, Атлас Словацкой Социалистической Республики (1980 г.) и Атлас Германской Демократической Республики (1976 — 1981 гг.).
      По назначению выделяют следующие виды атласов: научносправочные, учебные, широкого использования, краеведческие, морские навигационно-географические, военные, туристские, дорожные и некоторые другие.
      Научно-справочный атлас является картографическим сводом и обобщением научных знаний об отображенных на его картах природных и социально-экономических явлениях, предназначенным для глубокого изучения их особенностей с целью научного исследования и различной практической деятельности. Его карты дают подробное и полное (для их масштабов) изображение.
      Атлас широкого использования рассчитан на широкий круг потребителей и предназначен прежде всего для справочных целей. Он обычно не дает такой исчерпывающей информации, как научно-справочный атлас, но все же позволяет получить общее и достаточно полное представление об отображенных на его картах природных и социально-экономических явлениях.
      Учебный атлас предназначен для учебных целей и является пособием при изучении тех или иных природных и социально-экономических явлений в начальной, средней н высшей школах. В нем содержание, а также последовательность карт и методических материалов согласованы с соответствующей программой и учебником. Наиболее распространены школьные атласы, которые в СССР издаются для изучения курсов географии и истории в начальной и средней школах.
      Краеведческий (или школьно-краеведческий) атлас — комплексный атлас республики, края, области СССР, предназначенный для краеведческой работы и как пособие для местных общеобразовательных школ. Он невелик по объему, доступен массовому потребителю и отражает своеобразие местных географических, исторических и других особенностей.
      Морской навигационно-географический атлас, предназначенный для ученых и мореплавателей, на картах океанов и морей дает достаточно подробное изображение рельефа дна (обычно изобатами и отметками глубин), морских течений, навигационной
      обстановки (характер грунта дна, банки, рифы и другие навигационные опасности), средства навигационного оборудования (маяки, навигационные знаки и др.)» а также характеристику прилегающих частей суши (обычно по типу общегеографических карт). Примером является первый том советского Мирового атласа издания 1950 г.
      Дорожный атлас состоит из дорожных карт, а иногда и картосхем. Примером является Атлас железных дорог СССР издания 1982 г.
      Туристский атлас предназначен для туристов и состоит преимущественно из туристских карт.
      Военный атлас, предназначенный для обслуживания армии, в частности ее офицерского состава, является пособием при изучении политической, физической, военной географии и экономики изображаемой территории, в частности, возможных театров военных действий и отдельных стратегических районов, а также при изучении военной истории. Примером советского военного атласа является Атлас офицера издания 1974 и 1984 гг.
      По формату и способу пользования атласы делятся на настольные, среднеформатные и карманные. Настольные атласы — атласы большого формата. Они достаточно подробны, суммарная полезная площадь карт более 15 м2. Атласы среднего формата имеют меньшие размеры (размер обычной книги) и полезную площадь карт от 6 до 14 м2. Карманные атласы — атласы малого формата — имеют полезную площадь карт не более 5 м2.