| Тематичні карти | ||||
Тематичні карти - це карти, зміст яких розкриває певну тему, тобто відображають окремі елементи території та пов'язані з ними характеристики природних або суспільних явищ.
На тематичних картах зображуються, як правило, лище окремі елементи земної поверхні, що безпосередньо зв'язані з темою карти або потрібні для орієнтування по карті чи подання зв'язків певних явищ з їх простровим розташуваннім на поверхні землі. Зазвичай, на різноманітних тематичних картах подаються об'єкти гідрографії, значно рідше населені пункти, дорожня мережа, рослинність.
Тематичні карти поділяються на дві основні групи: карти природних та суспільних явищ. В цих двох групах карт в свою чергу виділяють ряд підгруп, що детальніше характеризують тематику. Підгрупи складаються з наборів карт певної вузької спрямованності.
Перша група тематичних карт - карти природних явищ або фізико-географічні карти. Їх основний зміст пов'язаний з відображенням окремих елементів природного середовища.
До карт природних явищ належать наступні різновиди карт:
Другу групу тематичних карт складають карти суспільних явищ або соціально-економічні карти.
Карти суспільних явищ - це група тематичних карт, які відображають об'єкти та події, пов'язані з існуванням та діяльністю лидини. До цієї групи карт належать карти населення, карти обслуговування населення, економічні карти, карти політико-адміністративного устрою, історичні карти.
До карт суспільних явищ належать наступні різновиди карт:
Серед тематичних карт часто виділяють в окрему групу карти певної технічної спрямованності, наприклад морські або авіаційні карти.
|
субота, 27 вересня 2014 р.
Тематичні карти
Картографічна генералізація
| Картографічна генералізація | ||||
Будь-яка карта - це завжди сильно зменшене зображення ділянки земної поверхні (рис. 1). Просто не можливо детально передати на карті абсолютно всі елементи місцевості, навіть якщо мова йде про карту крупного масштабу. Тому при складанні карт одними з найскладніших і найважнивіших питань є питання вибору, які об'єкти місцевості слід показати на карті, а які слід пропустити, наскільки детально має бути показаний кожний об'єкт, які ознаки об'єктів будуть важливими для майбутнього користувача карти, а які - ні. Відповідь на ці та інші питання дається в процесі генералізації.
Картографічна генералізація (cartographical generalization) - це процес відбору і узагальнення об'єктів реальної дійсності під час складання карт відповідно до їх призначення, масштабу та особливостей території картографування.
Факторами, що визначають прийняття рішень в процесі генералізації, є:
Найважливішу роль в процесі картографічної генералізації відіграють фактори призначення, змісту та типу карти. За цими факторами визначається в першу чергу які саме з об'єктів території є необхідними для правильного сприйняття інформації.
Масштаб карти - другий важливий фактор для прийняття рішень про склад та, ступінь деталізації геометрії об'єктів карти, кількість якісних та кількісних характеристик місцевості. Чим дрібнішим є масштаб карти, тим менше об'єктів може вміститися на площу відведену під карту. Крім того зростає просторове охоплення території і певні елементи місцевості втрачають своє значення для сприйняття та аналізу поданої на карті інформації, або заважають виділенню загальних властивостей та закономірностей.
Роль такого фактору, як особливості території картографування, при генералізації картографічного зображення проявляється в необхідності передати характерні особливості даної території, її відмінність від інших ділянок земної поверхі, за будь-яких відобразити окремі об'єкти, що відіграють важливу роль для здійснення певних видів діяльності або прояву якихось закономірностей. Як приклад, можна навести вимоги до відображення джерел води на картах засушливих та звичайних районів. У першому випадку на картах відображаються всі озера, дрібні річки, джерела, колодязі з позначенням їх характеристик, якщо озеро, наприклад, має розміри занадто малі для даного масштабу карти його показують з перебільшенням розмірів. В той же час на територіях з нормальним режимом зволоження, об'єкти гідрографії показують лише за умов, що їх розміри є більшими за певну встановлену величину. Також суттєво змінюються вимоги до відображення рельєфу на картах одного і того ж масштабу залежно від того, чи є рельєф даної території рівнинним, горбистим або гірським, чи є територія переважно відкритою, чи вона вкрита лісом.
Фактор вивченності території або об'єкту картографування визначає детально відображатимуться об'єкти чи певні ознаки будуть мати лише схематичний загальний вигляд.
Формат карти, кількість кольорів, що на ній буде застосовуватись, визначає скільки елементів місцевості чи об'єктів, що подають природні або суспільні явища, може бути вміщено на одиницю площі карти, щоб вона залишалася наглядною. Зрозуміло, що при використанні одного або лише кількох кольорів не можливо показати один поруч с другим кілька об'єктів і забезпечити читанність карти. В той же час при використанні різних кольорів для подання різних об'єктів, можна легко розміщувати різнокольорові об'єкти поруч, допустити певне перекривання об'єктів і вони будуть добре сприйматися.
Методи картографічної генералізації
До методів картографічної генералізації належать:
Відбір об'єктів - один з ключових методів картографічної генералізації, що полягає у визначенні які з об'єктів місцевості доцільно відобразити на карті, виходячи з її змісту та призначення, а також плануємого навантаження.
В першу чергу відбір робиться, виходячі з фактору призначення карти: робиться аналіз, які саме об'єкти та характеристики місцевості мають значення для карти даної тематики. Наприклад, якщо мова йде про політико-адміністративну карту, то для користувача є дуже важливим показати які населені пункти входять до тієї, чи іншої адміністративної одиниці, але не дуже важливо показати всі водойми та водотоки. Але наприклад, якщо створюється карта грунтів того ж масштабу, то річкова мережа має дуже важливе значення, в той час як населені пункти крім крупних, що займають значні площі, мають значення лише з точки зору орієнтування по карті.
По-друге, відбір об'єктів і відкидання частини з них приходиться виконувати і для карт однакового змісту, але різних масштабів. В цьому випадку прагнуть забезпечити прийнятний рівень навантаження карти.
При відборі об'єктів оперують двома кількісними показниками: ценз та норма відбору.
Ценз - це обмежуючий параметр, що визначає значимість об'єктів для нанесення їх на карту даного типу та масштабу. Як приклади цензів, можна навести наступні вимоги щодо нанесення на топографічні карти різних масштабів певних об'єктів гідрографії, наведені в "Основних положеннях створення та оновлення топографічних карт...":
"4.3.4. Річки та струмки наносять:
Норма відбору - це параметр, що визначає, яку кількість об'єктів на одиницю площі карти слід нанести, щоб карта мала прийнятний рівень навантаження та правильно відображала певні ознаки місцевості. Так, наприклад, "Основні положення створення та оновлення топографічних карт..." визначають, що на карті масштабу 1:1 000 000 для густонаселених районів слід наносити не більше ніж 120 -140 населених пунктів на 1 кв. дм карти, а для малонаселених - не більше ніж 60-80 населених пунктів на 1 кв. дм карти.
Узагальнення якісних характеристик - метод генералізації, що полягає в зменшенні кількості об'єктів певного типу шляхом узагальнення їх якісних характеристик, і поєднання таким чином об'єктів, що раніше відрізнялися друг від друга певними ознаками, в один. Зрозуміло, що в цьому випадку мова може йти лише про об'єкти одного типу, що розділялися на окремі види завдяки обраній системі класифікації. Наприклад, якщо на карті крупного масштабу можна показати окремо різні ділянки болота - прохідні та непрохідні, то на карті дрібнішого масштабу розподіл болот по ступеню проходимості відкидається і показується один цілий об'єкт - болото або знак заболоченої місцевості. Узагальнення кількісних характеристик - метод генералізації, що полягає в зменшенні кількості об'єктів карти, які подають значення певних величин, шляхом збільшення довжини інтервалів значень. Характерним прикладом методу узагальнення кількісних характеристик є різні вимоги до перерізу рельєфу на картах різних масштабів. Наприклад, для відображення рельєфу плоскорівнинної місцевості на карті масштабу 1:10 000 основні горизонталі проводяться через 1 або 2 метри, то на карті 1:25 000 - вже через 2.5 або 5 метрів, а на карті 1:50 000 - через 10 метрів. Перехід від простих об'єктів до складних як метод генералізації полягає у використанні на дрібномасштабній карті одного складного (інтегрального) об'єкту, що заміняє певну кількість реальних об'єктів місцевості. Прикладом цього методу є показ у населених пунктах кварталів, замість нанесення на карту кожного окремого будинку, умовного знаку аеропорту замість показу окремо злітних полос, доріжок руління та різноманітних споруд. Узагальнення контурів - метод генералізації, що полягає у зменшенні кількості деталей у геометрії об'єктів. Наприклад, замість показу всіх згибів русла річки на дрібномасштабній карті показують лише загальний вигляд русла, при відрисовці ізоліній рельєфу виключають дрібні згини, що зумовлені ерозійними процесами. Поєднання контурів - один з найскладніших прийомів картографічної генералізації, що полягає у відображенні на карті замість кількох контурів окремих однотипних об'єктів одного спільного контуру. Наприклад, замість кількох дрібних окремих озер на карті може бути показано одно. Але слід враховувати, що цей метод генералізації приводить до суттєвого викаження змісту карти і може легко привести до невірного розуміння користувачем особливостей місцевості. Зміщення зображення - допоміжний метод генералізації, до якого приходиться звертатися при використанні інших методів, зокрема узагальнення та поєднання контурів. Цей метод полягає у штучному зміщенні окремих об'єктів карти або частин об'єктів на незначні відстані, щоб витримати топологічні відносини між об'єктами. Наприклад, якщо під час узагальнення контуру річки було виключено незначні згини, то може виникнути необхідність подовжити контур іншої річки-притоку, щоб зображити її впадання. Також може виникнути потреба трохи змістити населені пункти, що розташовані по берегах річки. Цей метод генералізації, як і поєднання контурів, створює певні викаження змісту карти. Показ об'єктів з перебільшенням - метод, що застосовується, коли необхідно показати на карті певні об'єкти або елементи контуру, розміри яких надто дрібні для відображення у даному масштабі карти, але наявність таких об'єктів дуже важлива з для правильного відображення території. Наприклад, на картах часто з перебільшенням розмірів показуються острови на водоймах та водотоках, поодинокі невеличкі озера. Також з перебільшенням можуть відображатися, наприклад, деякі фрагменти берегової лінії, щоб підкреслити наявність бухт та т.п. Наведені методи картографічної генералізації використовуються не по одному, а в комплексі. При цьому відстежують, щоб в ході генералізації не порушувалися просторові взаємозв'язки між різними об'єктами. Як вже було сказано вище, при узагальненні та поєднанні контурів можуть порушуватись топологічні відносини між об'єктами (наприклад, "розривання" різноманітні мережі (дороги, річкова мережа).
| ||||
Картографічні проекції
| Картографічні проекції | ||||
Земля та і будь-яке інше небесне тіло має надзвичайно складну форму поверхні. На ній і практично не можливо визначати положення об'єктів, відстані між ними або напрямки, якщо ці об'єкти розташовані на значних відстанях. Тому в геодезії та картографії для вирішення практичних завдань Землю описують за допомогою спрощених математичних моделей. Реальна поверхня Землі заміняється на математичну поверхню Землі, будь-яка точка якої має чітке визначення через певний набір рівнянь.
За математичну поверхню Землі приймається поверхня еліпсоїда обертання з полярним стисненням або поверхня кулі, якщо умови задачі дозволяють нехтувати значенням полярного стиснення. Математичну поверхню Землі можна визначити за результатами геодезичних, астрономічних, гравіметричних вимірювань; вона однозначно описується рівнянням еліпсоїда (кулі).
Але навіть за такого спрощення передавати на паперових картах зображення значних за розмірами ділянок земної поверхні не можливо без вирішення ще однієї задачі - перетворення зображення на поверхні еліпсоїда у зображення в картографічній проекції.
Картографічні проекції - це спосіб зображення на площині математичної поверхні Землі. Картографічна проекція задається математичним законом, що встановлює однозначний зв'язок між координатами математичної поверхні Землі і відповідними плоскими координатами цих же точок у зображенні. Цей математичний закон записується у вигляді рівнянь картографічної проекції.
В загальному випадку рівняння картографічних проекцій мають вигляд:  де φ і λ - географічні координати точки на математичній поверхні Землі; х і у - прямокутні координати зображення цієї точки в площині в проекції.
Зрозуміло, що від властивостей і характеру функцій f1 і f2 будуть залежати і властивості проекції. Існує ряд вимог до фукцій картографічних проекцій:
- функції f1 і f2 мають бути однозначними; - частинні похідні функцій мають бути безперервними; - детермінант системи рівннянь має бути більшим з ноль. Оскільки таких функцій можна визначити безліч, то і проекції можуть бути дуже різноманітними.
Зобразити поверхню еліпсоїду або кулі в площину можна за законами проективної геометрії (рис 1). Картографічні проекції, які отримують геометричним шляхом за законами лінійної перспективи, мають назву перспективних проекцій. А площина, на яку відображаються об'єкти за законами проективної геометрії, має назву картинної площини.
Найчастіше в таких проекціях математична поверхня Землі представлена кулею. Залежно від віддалі точки зору до центру кулі перспективні проекції поділяють на гномонічні, стереографічні, ортографічні та зовнішні проекції (рис. 2).
 Рисунок 1. Розгортання зображення поверхні еліпсоїда у площину.
Гномонічна проекція - перспективна проекція кулі на картинну площину з точки зору, яка розташована в центрі кулі. У цій проекції геодезичні лінії на кулі зображуються прямими лініями, які є також геодезичними лініями на площині, а отже й ортодромія (найкоротша лінія між двома точками на поверхні Землі) у цій проекції також зображається прямою.
Стереографічна проекція - перспективна проекція кулі на картинну плошину з точки зору, яка розташована на поверхні кулі, тобто віддаль від цієї точки до центру кулі дорівнює радіусу кулі.
Ортографічна проекція - проекція, у якій точка перспективи або точка зору розташована в нескінченності, тобто коли проектуючі промені можна розглядати як лінії паралельні між собою і перпендикулярні до картинної площини.
Зовнішня проекція - перспективна проекція, в якій точка перспективи або точка зору розташована зовні поверхні кулі, тобто відстань від цієї точки до центра кулі більше від радіуса останньої і має скінченну величину.
Інший спосіб перетворення поверхні еліпсоїду на площину - це перенесення точки з поверхні еліпсоїду на поверхню якоїсь іншої допоміжної фігури, яку можна розгорнути в площину. Такими допоміжними фігурами можуть бути, наприклад, циліндр або конус (рис. 3). Відповідно до того яка фігура використовується, як допоміжна, отримані проекції можна розподілити на конічні, поліконічні, циліндричні, псевдоконічні та псевдоциліндричні.
За положенням картинної площини або вісі допоміжної фігури відносно полярної вісі Землі картографічні проекції поділяються на нормальні, поперечні або скісні.
Нормальна проекція - картографічна проекція, в якій основна вісь допоміжної поверхні (наприклад, циліндра або конуса) збігається з полярною віссю математичної поверхні Землі або коли площина картинна розташована перпендикулярно до цієї осі. Нормальні проекції також іноді називають прямими.
Поперечна проекція - картографічна проекція, в якій основна вісь допоміжної поверхні (наприклад, циліндра або конуса) розташована в площині екватора математичної поверхні Землі, тобто перпендикулярна до її полярної осі, або площина картинна розташована перпендикулярно до площини екватора математичної поверхні Землі.
Скісна проекція - картографічна проекція, в якій в якій основна вісь допоміжної поверхні (наприклад, циліндра або конуса) або картинна площина нахилені до основної полярної осі математичної поверхні Землі.
Як допоміжні поверхні, так і картинна площина можуть перетинати математичну поверхню Землі або дотикатися до неї. В першому випадку проекції називаються січні, а у другому - дотичні (рис. 7).
Лінія, в якій допоміжня поверхня доторкається до поверхні еліпсоїду обертання, називається паралеллю доторкання або головною паралеллю проекції. В нормальних циліндричних проекціях головною паралеллю є земний екватор. В конічних проекціях головна паралель з екватором не співпадає.
Якщо проекція є січною, то існують дві лінії в яких допоміжня поверхня або картинна площина перетинають поверхню еліпсоїду. Ці лінії називають першою та другою головною (або стандартною) паралеллю.
В поперечних та скісних проекціях доторкання або перетинання допоміжньою поверхнею поверхні еліпсоїду відбувається по альмукантаратам - малим колам земної поверхні (рис. 8).
В перспективних проекціях місцем дотикання картинної площини до поверхні еліпсоїду (кулі) є окрема точка.
Еліпсоїд обертання (куля) та площина мають різну кривизну поверхні. Тому при перетворенні зображення певної ділянки з поверхні еліпсоїду в площину завжди виникають спотворення кутів, довжин ліній або площ об'єктів. За характером спотворень проекції поділяють на рівнокутові, рівнопроміжкові, рівноплощові, довільні.
Рівнокутові картографічні проекції - проекції, в яких частинний масштаб у заданій точці вздовж меридіанів і паралелей, як і вздовж головних напрямків, має одне й те ж саме значення, тобто не залежить від напрямку. Це означає, що будь яка нескінченно мала фігура, розташована на математичній поверхні Землі, зображується на площині подібною.
Рівноплощові картографічні проекції - проекції, в яких площа будь-якої фігури на математичній поверхні Землі зображається на площиші без спотворень, тобто площа фігури в зображенні дорівнює площі на поверхні, але фігура цієї площі не є подібною, як це буває у рівнокутовій проекції.
Довільні картографічні проекції - це проекції, яким властиві як кутові, так і площові спотворення. Серед довільних проекцій окремо виділяють рівнопроміжкові проекції.
Рівнопроміжкові картографічні проекції - проекції, в яких один з масштабів уздовж головних напрямків є сталою величиною.
Детальніше див. "Спотворення у картографічних проекціях" >>>
Внаслідок змінювання властивостей двох або більше відомих проекцій можна отримати нові проекції, що називаютьпохідними проекціями.
|
Алгоритми пошуку найближчих сусідів
Цю тему можна подивись у книзі на сайті: http://cg.unicyb.kiev.ua/contents.html
Оптимальні алгоритми на пошук найближчих сусідів
ГЛАВА 1.
ГЛАВА 2. СТРУКТУРИ ДАНИХ
ГЛАВА 3. ГЕОМЕТРИЧНИЙ
ПОШУК
ГЛАВА 4.
Підписатися на:
Дописи (Atom)