субота, 27 вересня 2014 р.

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.

М 1:50000

М 1:500000
Рисунок 1. Ємона та околиці (Болгарія) на топографічних картах різних масштабів.

    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:
  • призначення карти;
  • зміст карти;
  • тип карти;
  • масштаб карти;
  • особливості території картографування;
  • вивченність території;
  • особливості оформлення карти.
    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;
  • узагальнення якісних характеристик;
  • узагальнення кількісних характеристик;
  • перехід від простих об'єктів до складних;
  • узагальнення контурів;
  • поєднання контурів;
  • показ об'єктів з перебільшенням;
  • зміщення зображення.
    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:
    - на картах масштабів 1:10000-1:25000 - всі, незалежно від їх довжини;
    - на картах масштабів 1:50000-1:200000 - як правило, довжиною в масштабі карти 1 см та більше;
    - на картах масштабів 1:500000-1:1000000 - як правило, довжиною 1,5 см та більше в масштабі карти."

"4.3.6. Озера та інші природні й штучні водойми наносяться на картах масштабів 1:10000-1:100000 площею в масштабі карти 1 мм2 і більше, а масштабів 1:200000-1:1000000 - площею в масштабі карти 2 мм2 і більше. Водойми менших розмірів показують у випадках, коли вони характеризують особливості території, що картографується, є орієнтирами або мають інше важливе значення."

    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).

Література за темою:
1. Берлянт А.М., Картография: Учебник для вузов. - М.: Аспект Пресс, 2002. - 336 с.
2. Геодезичний енциклопедичний словник /За редакцією В.Літинського/. - Львів: Євросвіт, 2001. - 668 с.: іл.

Інші матеріали довідника:
Карти та їх характеристикиЕлементи картиКартографічні проекціїСпособи картографічного зображення,Складання та оновлення карт

Немає коментарів:

Дописати коментар