Картографический метод исследования Применение географических карт для научного анализа

Картографический метод исследования. Применение географических карт для научного анализа

Наряду с математическим и статистическим картографический метод изучает исходную информацию и обладает различными способами её обработки. Так проводятся исследования с помощью построения географических карт с особыми образно-знаковыми пространственными моделями. Картографический метод незаменим в системе методов по изучению народонаселения, например.

Модель Земли

На географических картах – уменьшённых обобщённых изображениях плоскости земной поверхности – хорошо прослеживаются связи, сочетания, размещение объектов и явлений, которые отбираются и характеризуются соответственно назначению данной карты. Картографический метод используется в географии, этнографии и целом ряде других наук, а также в практической деятельности, поскольку он высоко информативен, нагляден и метричен, то есть доступен для разного рода измерений.

Например, сведения о демографии и расселении народов тоже содержатся в так называемых топографических картах (общегеографических). Такие карты получили распространение ещё в середине XIX века. На них видны плотность, численность, даже потенциал расселения, типы поселений, состав и воспроизводство людей, их миграция и многое другое.

Какие бывают карты

Для изучения населения планеты есть карты антропологические и этнографические, где можно наблюдать расселение народов, распространение национальных культур, быта, антропометрические характеристики. Очень велико значение картографического метода в изучении социальных и экономических характеристик, на картах отображены и социальное положение, и уровень жизни в регионах, и трудовые ресурсы, и их использование и многое, многое ещё.

В картографии используется особая знаковая система, особые способы изображения – картографические, со значками, диаграммами, картограммами, применяется точечный способ, ареалы, изолинии, разное качество фона, знаки движения – существенные или пространственные, отображающие свойства объектов. Карта по географии может быть физической, политической, геологической, ландшафтной и так далее. Видов довольно много.

Классификация

Классифицируют карту по географии посредством её назначения или по территориальному признаку, по масштабу, по содержанию. Последнее – наиболее важно. Именно содержание относит ту или иную карту к тематическому виду или общегеографическому. Прежде всего нужно смотреть на территориальный охват: изображён на ней отдельный регион, страна, материк или это карта мира. Далее – способы картографического изображения, в том числе и масштаб. Различают карты мелкомасштабные, среднемасштабные и крупномасштабные. Разумеется, точность и детальность в них будут различаться.

Важно знать и назначение карты, то есть для чего она предназначена. Если существует применение географических карт для научного анализа – это научно-справочные карты. Предназначенные для популяризации идей или отдельных знаний – культурно-образовательные. Есть множество видов учебных карт, которые играют роль наглядных пособий, по которым изучаются такие науки как история, география, геология и много других дисциплин. Среди них особое место занимают карты контурные.

Содержание

Если в процессе решения каких-либо технических задач нужно отобразить определённые условия и объекты, используются технические карты. Широко распространены карты туристические, где изображены все населённые пункты с ориентирами, достопримечательностями, маршрутами передвижения, местами отдыха, ночёвок и так далее по видам туризма. Способы картографического изображения здесь очень похожи на карты навигационные, дорожные.

Физические общегеографические карты отображают всё, что касается географических явлений – весь рельеф и вся гидрография, характеристики растительного почвенного покрова, все населённые пункты и хозяйственные объекты, все границы и коммуникации. Государственная служба картографии занимается и регистрацией объектов, и кадастром. Это Росреестр. Крупномасштабные физические карты со всеми объектами местности называют топографическими, а такие же среднемасштабные топографически-обзорными. Мелкомасштабные физические карты всегда только обзорные.

Тематика

Тематически карты значительно отличаются друг от друга. Они могут показывать всё – от расположения объектов до динамики и взаимосвязей природных явлений, от социальной сферы и экономики до прироста и убыли населения. Можно разделить карты по тематическому признаку на две группы: те, что исследуют природные явления, и те, что посвящены явлениям общественным. Картография – наука довольно древняя, можно начинать её изучения буквально с наскальных рисунков. Но по-настоящему своё развитие она получила не так давно. Особенно этот процесс ускорился с началом освоения воздушного пространства и космоса.

Так были составлены подробнейшие карты природных явлений, которые охватывают абсолютно всю природную среду во всех её комбинациях. Это карты геологические и геофизические, с подробностями поверхности земли и океанского дна, климатические и метеорологические, ботанические и океанографические, почвенные и гидрологические, карты географических и физических ландшафтов и полезных ископаемых и так далее. Общественно-политическим картам здесь уже было уделено внимание, однако полный список их тоже выдать довольно сложно.

Методы использования картографии

Помимо карт, где рассказывается всё о населении, есть исторические, политические, экономические и социально-географические карты, и каждый из этих подвидов тоже имеет структурное разделение, весьма разветвлённое. Пример картографического метода в географии – экономические карты. Там есть и промышленность – общая и отраслевая, и сельское хозяйство, и рыбная промышленность, и транспорт, и связь, и многое ещё, что изучается подетально. Всегда используется особая знаковая система, что является основой картографического метода исследования в практически любой науке, а материал для выполнения картографических работ всегда предоставляет статистика.

Из методов использования карт в научном анализе применяются очень многие, среди которых наиболее актуальны графические приёмы, визуальный анализ, картометрические работы (измерение координат, расстояний, расчёт густоты населения и равномерности залегания полезных ископаемых и тому подобное), математический и статистический анализ, математическое моделирование, построение производных карт после переработки картографических изображений и так далее. В любом случае основа картографического метода исследования – опора на точность и достоверность статистики.

Применение

Научный анализ сегодня невозможно представить без помощи картографического метода. Всё изучение Земли строится на нём: геология, география, геохимия, геофизика, океанология и вся планетология результаты исследований помещают на карты, затем обобщают их и анализируют. Так формируются и формулируются новые гипотезы, так составляются и проверяются прогнозы. Практически все отрасли знаний в разной мере, но опираются на картографирование.

Например, геоморфология всю структуру составляет из сведений о рельефе, которые получены из топографических карт. А для медицинской географии составляются карты с ареалами возникновения эпидемий и болезней по социально-экономическим и природным картам. Самый яркий пример – планетология. Закономерности поверхностного строения нашей планеты и любых других небесных тел составляются на основе карт и снимков. Так мы познаём океанское дно, где так же, как и дальнем космосе, никогда не побывал человек. Метод картографии даёт всем наукам единый язык, с помощью которого познаётся мир. Не могут обойтись без картографии ни электроника, ни физика, ни техника, так же, как без математики.

Связи с науками

С картографией связаны теснейшим образом почти все социально-экономические, философские, естественные, технические науки и почти все научные дисциплины, поскольку взаимодействие происходит со всеми отраслями знаний. Наиболее тесно связан картографический метод познания с науками о планетах – географические, экологические, геологические и многие другие. Картограф вооружается знаниями, которые необходимы для правильного отражения типических черт, особенностей, характеристик тех или иных явлений, которые входят в содержание конкретных карт.

Социология, экономика, демография, история, археология и другие науки социально-экономического направления также дают тематическому картографированию определённое содержание. Так появились и новые картографические методы – сетевое планирование, математическое моделирование, например. В философии теперь основу этого метода составляют теория отражения, теория моделирования, логика, системный анализ. Разработаны концепции картографии, знаковая система, методы моделирования, системное картографирование.

Помощь других наук

Геодезия, топография, гравиметрия, астрономия сообщают науке картографии всё более точные данные о размерах и форме Земли и чужих планет, что и даёт основу при составлении тематических и физических (общегеографических) карт. Математический анализ, тригонометрия, геометрия, статистические данные теории вероятностей и теории множеств, математическая логика и другие науки исключительно широко используются для построения картографических проекций, создания алгоритмов, математико-картографического моделирования, использования карт в программах, в разработке информационных систем.

Приборостроение, полиграфия, химическая технология, электроника, техника лазерная и полупроводниковая, а также и многие другие отрасли присутствуют при создании картографических систем. Новые науки – дистанционное зондирование: космическая, подводная и аэросъёмка, дешифровка изображений, фотометрия, фотограмметрия, мониторинг помогают составлять и обновлять карты, создают базы цифровой информации и участвуют во многих других картографических процессах. Наиболее тесно взаимодействует с картографией геоинформатика. Атласы и карты – вот главный источник временной и пространственной информации для моделирования.

Способы и приёмы

Картографический метод всегда используется для исследования закономерностей: как пространственно размещены явления, как они взаимосвязаны, насколько зависят друг от друга, каким образом развиваются и так далее. Приёмов применения для анализа и обработки географических карт огромное множество, потому здесь будут рассмотрены только самые основные.

Визуальный анализ – это когда зрительно исследуется по картам пространственное размещение, сочетания, связи, динамика каждого явления. Графический анализ – когда по картам строятся профили и разрезы, дающие наглядность вертикали структурным явлениям; строятся блок-диаграммы, где совмещаются изображение местности в перспективе и вертикальные разрезы; различные графики и диаграммы.

Картометрические работы

По картам определяются координаты, длины, высоты, расстояния, площади, объёмы, углы и тому подобное, то есть количественные характеристики объектов, которые изображены на карте. Далее применяется математический и статистический анализ для исследования однородности явлений (температура, плотность населения, урожайность и любые другие параметры) для определения их размещения и изменений во времени, которые определяются очень многими факторами, а функциональная зависимость их неизвестна.

Далее черёд математического моделирования, которое создаёт пространственную математическую модель, описание с помощью математики процессов или явлений, основанных на снятых с карт исходных данных. Потом модель исследуется, явления интерпретируются и объясняются, карты перерабатываются, преобразуются в производные, удобные и предназначенные для того или иного конкретного исследования (например, крутизна склонов при исследовании процессов эрозии почвы и прогнозирования их).

Анализ

Когда анализируются карты различного содержания, выводы о взаимосвязях и пределы исследований вообще значительно расширяются. Это метод комплексного картографирования. Так сопоставляются топографические карты и тематические отраслевые — почвенные, геологические, геоботанические и тому подобные. Например, при исследовании природных взаимосвязей по почвенной и топографической картам отдельного региона можно установить, что почвенные контуры чаще всего приурочены к отдельным элементам рельефа.

Читайте также:  КОНТЕНТ АНАЛИЗ Контент анализ как метод изучения документов

Солончаки к приозёрным понижениям, также чернозёмы ко дну долин и балок, аллювиальность к речным поймам. Далее определяется и закономерность в рисунке контуров почв: солонцы и солончаки округлые, в границах староозёрных котловин, луговые чернозёмные почвы горизонтальны, далее можно продолжать и продолжать. Иногда достаточно даже визуального анализа для установления первых взаимосвязей. Дальнейшие картометрические работы подкрепляют, уточняют и детализируют первоначальные выводы качественными и количественными характеристиками.

Источник

Методы картографического исследования и этапы их формирования

Гакаев, Р. А. Методы картографического исследования и этапы их формирования / Р. А. Гакаев. — Текст : непосредственный // Педагогика высшей школы. — 2016. — № 1 (4). — С. 1-4. — URL: https://moluch.ru/th/3/archive/21/816/ (дата обращения: 05.07.2021).

Картографическая наука и картографические исследования формировались непосредственно с развитием самой географической науки. Исторические источники сыграли большое значение в формировании географической науки. Каждая карта создавалась в целях научных или практических изысканий. Географические знания, формировались у всех древних цивилизаций и обществ, тем не менее они не распространяли свое присутствие дальше окружающей их территории. История древнейших и древних цивилизаций даёт нам представление того времени о географической картине мира, которая формировалась в результате путешествий, научных представлений учёных и философов древнего мира. Наиболее известными из них являются древнегреческий путешественник и учёный Геродот и философ Аристотель, представлявший нашу Землю в виде шара, александрийский учёный Эратосфен — один из создателей первого систематичного труда по географии и впервые применивший для обозначения знаний о Земле слово «География». К плеяде учёных древнего мира относится древнегреческий учёный Страбон, который на основе своих путешествий создал многотомный труд [4].

«География» и древнеегипетский астроном, математик и географ Клавдий Птолемей. Карты были нужны, чтобы зафиксировать границы охотничьих угодий, земельных наделов, что особенно было распространено при освоении новых территорий, например в Римской империи, позднее церковных владений и т. д. Картографические рисунки известны и в рабовладельческих обществах древности обитавших в долинах рек Тигра и Евфрата, а также в Египте. В этих странах было развито ирригационное земледелие, которое требовало возведения обширной системы оросительных и осушительных сооружений.

Развитию в Греции картографических знаний способствовало колонизационное движение, особенно сильное в VIII-VI вв. до н. э. Оно привело к образованию греческих колоний на обширном пространстве.

На развитие картографии в Древнем Риме глубокое влияние оказало использование карт для нужд практики, для удовлетворения запросов военного и административного аппарата. Изображение дорог на карте могло дать ценное пособие для военных, административных и торговых надобностей, и такие карты были созданы. Замечательно приспособление римских дорожных карт для использования в пути. Одна из таких карт, известная под названием Пёйтингеровой таблицы, скопированная с некоторыми поздними добавлениями с оригинала IV века дошла до наших дней.

В эпоху рабовладельческого общества география и картография образовали в Китае обособленный очаг раннего и продуктивного развития. Хотя в письменных источниках китайской культуры того времени имеются упоминания о картографической деятельности, побуждаемой военными целями, полной неожиданностью оказалось открытие при археологических раскопках 1973 г. на юге Китая, трех цветных карт, которые по своему содержанию и форме превосходят подобные топографические карты, появившиеся в Европе несколько столетий спустя.

В странах Арабского Халифата в IX-X вв. наблюдался подъем географической культуры. Подробные описания провинций, населенных пунктов, дорог и путей формировали представление о географии как о «науку о путях и государствах, а позже как «науку о широтах и долготах». Совершенно оригинальная арабская традиция проявилась в так называемом «Атласе Ислама», объединяющем картографические труды ряда географов Х века. Он включает 20 карт мусульманских стран.

Позднее в средневековье с широким развитием морской торговли резко, возросла потребность в картах для навигации; особенно высокой точности в изображении береговой линии достигли портоланы. Создавались они начиная с XIV в. прежде всего в Италии и покрывали Средиземное и Черное моря. Особенностью портоланов были нанесенные на них сетки компасных линий из ряда точек, что позволяло с помощью изобретенного к этому времени компаса прокладывать курсы для судов, в том числе в открытом море. Наибольший же расцвет в морской картографии, естественно, пришелся на период Великих географических открытий XV-XVI вв.

Чуть раньше портоланов в Европе появились так называемые монастырские карты. Основное назначение монастырских карт состояло в иллюстрации богословских сочинений. Например, на карте, сопровождавшей комментарии к Апокалипсису, Беат показывал раздел Земли после потопа между тремя сыновьями Ноя. Такие карты представляли собой картинные чертежи, лишь в самой грубой форме передававшие известный в средневековье мир. Картографические изображения мира интересовали их авторов только в той мере, в какой они соответствовали их религиозным взглядам или поясняли разделяемые ими богословские представления» [1, 2].

Расцвет картографии средневековья связан с именем фламандского картографа Герарда Меркатора, жившего в 1512–1594 гг. Созданная им цилиндрическая равноугольная проекция карты мира носит его имя и используется в морской картографии и в наши дни. В данной проекции Г. Меркатор составил карту мира, известного к тому времени, а также дал рекомендации, как пользоваться данной картой.

В России карты в относительно большом количестве стали создаваться и использоваться к началу XVI в., что связано с потребностями освоения новых территорий, вошедших в Русское государство, и необходимостью защиты его рубежей. Свидетельством этому служит опись архива Ивана IV (1575 г.), где упоминается множество чертежей, необходимых для проведения политики царя по связям с внешним миром. Таким же целям служил «Большой Чертеж всему Московскому государству», охватывавший территорию от Днепра до Оби.

Процесс освоения Сибири также требовал ее картографирования и изучения. Работы С. У. Ремезова (1642-после 1720) представляют собой историко-географическую энциклопедию Сибири XVII в. С. У. Ремезов при участии сыновей подготовил три атласа Сибири. Главное достоинство его карт — «достоверность сведений и богатое географическое содержание». В этом отношении картографические произведения тобольского исследователя значительно превосходили более поздние карты Сибири петровских геодезистов.

Одной из самых широких областей использования карт в конце XIX-начале XX в. Была картометрия, применявшаяся для исчисления площадей губерний и уездов России, длин рек, протяженности дорог и т. д. Выдающимся ученым, сумевшим на основе картометрических работ выявить ряд географических закономерностей, был генерал-лейтенант, член-корреспондент Петербургской Академии наук А. А. Тилло (1839–1899/1900). Созданные им гипсометрические карты Европейской России в масштабах 1:2520000 и 1:1680000 служили не только автору, обосновавшему представление об орографии данного региона, но и его многочисленным последователям. А. А. Тилло показал существование Среднерусской и Приволжской возвышенностей и дал им существующие названия. А. А. Тилло проведен сравнительный анализ разновременных магнитных карт для изучения магнитных полей Европейской России, что позволило выявить Курско-Белгородскую аномалию, предвосхитив обнаружение железорудных месторождений.

В область социально-экономического картографирования большой вклад внес П. П. Семенов-Тян-Шанский, прославивший свое имя не только известными путешествиями, но организацией первой переписи населения в России (1897 г.), результаты которой послужили материалом для многочисленных карт населения. Под его руководством изданы сводки «Географическо-статистический словарь Российской империи» и «Россия. Полное географическое описание нашего отечества», иллюстрированные различными картами. Теория дрейфа континентов и современная новая глобальная тектоника берут свое начало с работ А. Л. Вегенера (1880–1930), подметившего при анализе карт сходство очертаний берегов Бразилии и атлантического побережья Африки.

Велик вклад в экономическую картографию и использование карт в социально-экономической географии Н. Н. Баранского. Его яркий, образный язык, умение сконцентрировать внимание на сути, глубина и многогранность знаний привлекали к нему многих учеников и последователей. Слова Н. Н. Баранского служили и служат эпиграфами и названиями статей и книг. Можно ли сказать четче и яснее, выразив свое отношение к картографии: «Карта — альфа и омега географии, начальный и конечный момент географического исследования. Карта — средство к выявлению географических закономерностей».

А. Ф. Асланикашвили (1916–1981) внес значительный вклад в теорию картографии, теорию картографической генерализации, в создание «Атласа Грузинской ССР», комплексное картографирование. Им неоднократно рассматривалась роль картографического метода в географии и других науках. Теоретическое обоснование взглядов А. Ф. Асланикашвили на картографический метод рассматривается в книге «Метакартография. Основные проблемы».

И. П. Заруцкая (1908–1990) показала роль ряда созданных с ее участием атласов при комплексных географических исследованиях. Большой знаток природы, она стремилась к неразрывному слиянию картографического метода и конкретных географических наук.

Осознание картографического метода в современном его понимании принадлежит К. А. Салищеву (1905–1988). Опубликованная им в 1955 г. статья «О картографическом методе исследований» служила отправным моментом для его исследований.

Современные картографические методы исследования основаны на анализе карт как пространственно-временных моделей действительности. Для изучения явлений по их изображениям на картах используются различные приемы анализа, среди которых выделяют визуальные, картометрические, графические и математические способы. Визуальный анализ наиболее употребительный прием исследования по картам, основан на существе карт как образно-знаковых моделей, воспроизводящих в наглядной форме пространственные формы, отношения и структуру. Результатом визуального анализа может быть описание изучаемых явлений, для которого необходимы логичность и последовательность изложения, отбор и систематизация фактов, их анализ, обобщение и заключительные выводы. Заранее продуманная схема описания как бы образует алгоритм визуального анализа. При общем развитии картографического метода исследования визуальный анализ расширяет область своего применения. Он распространяется на новые виды карт.

Картометрические приемы. На картах крупных и средних масштабов длины прямых и ломаных линий измеряется с помощью циркуля-измерителя и поперечного масштаба с точностью, близкой к предельной для данной карты. Трудности возникают при измерении длин извилистых линий: рек, береговых линий морей и озер, контуров, горизонталей. Для вычисления таких величин применяется курвиметр, но не всегда его точность удовлетворяет задачи исследования. Для более точных измерений применяются разные приемы вычисления.

При работе с гипсометрическими, геологическими, гидрологическими, климатическими и другими картами часто возникает необходимость подсчета объемов каких-либо объектов. Если объект изображен на карте в изолиниях, то его объем важно представить как сумму объемов отдельных слоев, заключенных между плоскостями сечения. Объем вершины вычисляется как объем конуса с высотой дельта z, тогда полный объем вычисляется как сумма отдельных слоев и объема вершины.

Читайте также:  Классификация и расположение гигром

Приемы математического анализа применяются для создания пространственных математических моделей явлений, изучаемых по картам. Принципиальная возможность использования этой группы приемов заложена в том, что многие явления и процессы, изображаемые на картах, либо связаны функциональными зависимостями между собой, либо могут быть представлены как функции пространства и времени. Эти зависимости чрезвычайно многообразны, сложны и не всегда достаточно изучены; тем не менее часто удается их упростить, абстрагируясь от усложняющих свойств и малосущественных связей, выявить главные закономерности и аппроксимировать их известными функциями.

Приемы математической статистики предназначены для изучения по картам пространственных и временных статистических совокупностей и образуемых ими статистических поверхностей. Статистическими совокупностями называют массовые, качественно однородные множества случайных величин или явлений.

Бесспорно, самым доказательным, убедительным, реальным и неопровержимым средством обучения работы с картами являются цифры. Обязательному запоминанию учащимися подлежат только основополагающие цифры (например, дата открытия Х. Колумбом Америки — 1492, площадь Украины — 603, 7 тыс. км2 или площадь земного шара — 510 млн. км2). Цифры желательно по возможности подавать в адекватном сравнении (так, площадь Украины представить в сравнении с площадями Испании, Франции, Бельгии и т. п.). Для облегчения запоминания следует предлагать округлённые цифры (площадь России — не 17.075.200 км2, а около, свыше, более 17 млн. км2).

На картах статистических совокупностей образуют статистические поверхности, которые обычно изображаются изолиниями или картограммами. Статистические поверхности имеют максимумы (гребни), минимумы (ложбины), склоны, т. е. обладают некими статистическим рельефом. Приемы теории информации используются для оценки степени однородности и взаимного соответствия явлений, изучаемых по картам. В тесной связи с созданием новых карт и атласов находится проблема совершенствования приемов анализа и преобразования картографического изображения [3].

Картографический метод исследования обладает всеми свойствами научного метода. Он имеет четко очерченный круг задач, систему определенных и взаимосвязанных приемов анализа и преобразования картографического изображения. Период быстрого развития и совершенствования метода начался сравнительно недавно, но он уже многократно доказал свою надежность и эффективность. Развитие метода идет по нескольким направлениям. Главные перспективы связаны с прогрессом комплексного тематического картографирования, с созданием карт и атласов нового типа, в том числе — специально предназначенных для проведения по ним научных исследований.

Источник



Реферат: Картографический метод исследования

Высокий уровень развития современной картографии ведет к постоянному расширению ее интересов. Продолжая совершенствовать методику и технику картографирования, разрабатывая новые типы карт, картографы ставят и решают новые проблемы. Одна таких проблем — использование карт в научных исследованиях и хозяйственной деятельности.

В самой картографии долгое время сохранялось мнение о том, что основная задача науки состоит в изучении и разработки методов и процессов создания и воспроизведения карт.

Итак, под картографическим методом понимаются раздел картографии, изучающий вопросы использования карт для познания изображенных на них явлений. В первые понятие об этом методе было сформулировано К.А. Салищевым.

Приложения картографического метода исследования весьма разнообразны. Он сделался неотъемлемой частью большинства теоретических и практических изысканий, превратился в один из стержневых методов познания в науках о Земле. Долголетний опыт накоплен геологией и морфологией – науками, традиционно связанными с топографическими картами. Издавна сопряжены с картой экономико-географические исследования. Немыслимы без постоянного анализа и обработки карт геофизические науки.

Метод развивается, используя новейшие достижения картографии, математики, вычислительной техники и автоматики, в тесном взаимодействии с методами конкретных наук. Постоянно изыскиваются новые оригинальные приемы анализа карт, совершенствуется техническая база, расширяется круг решаемых задач, начиная от проблем общегеографического характера вплоть до узкоотраслевых исследований.

Важнейшим условием становления картографического метода следует считать практические потребности отдельных отраслей физической и экономической географии, геологии, геофизики и других отраслей наук о Земле. При современном уровне теоретического развития этих отраслей знаний анализ карт применяется в качестве одного из основных методов исследования.

Описание по картам

Описание — это традиционный и общеизвестный прием анализа карт; его цель состоит в том, чтобы выявить наличие на карте изучаемых явлений, особенности их размещения и взаимосвязи. Описание – качественный способ анализа картографического изображения, но в него могут вводиться количественные характеристики, прочитанные по карте.

Техника описания проста, но, тем не менее, подчинена некоторым обязательным требованиям. Приступая к описанию, необходимо прежде всего оценить качество самой карты, серии карт или атласа, получить представление об их современности, детальности, принципах составления, характере искажений, вызываемых картографической проекцией. Следует изучить легенду, уделяя главное внимание принципам классификации изображаемых явлений и самим способом изображения.

Описывая какое-либо явление или территорию, очень важно соблюдать порядок от общего к частному, т.е. дать сперва характеристику основных, определяющих черт, затем детально проанализировать отдельные особенности и частности. В заключение четко формулируется выводы. Всякое научное описание должно быть логично, строго упорядочено, построено по определенному плану, причем хорошо, если этот план ясен читателю.

Основные принципы, которым должно удовлетворять научное описание, составляемое по картам:

— логичность, упорядоченность и последовательность описания;

— отбор и систематизация фактов;

— введение в описание элементов сравнения, аналогии, сопоставления с использованием количественных показателей;

— оценка описываемых явлений или процессов с точки зрения конкретных задач исследования;

— четкая формулировка выводов и рекомендаций.

Описания по картам широко используются на предварительной стадии исследования для общего ознакомления с изучаемым объектом, планирования исследования, определения рациональной методики, выбора исходных картографических материалов. Описание совершенно необходимо и на заключительном этапе, когда требуется дать содержательную интерпретацию полученных результатов. При хорошо спланированном исследовании математические приемы сочетаются с описаниями, не подменяя и не вытесняя их. Это обеспечивает необходимое равновесие между качественными и количественными методами картографического анализа.

Приемы

Помимо описания, используются более конкретные приемы такие как: графические, графоаналитические, приемы математического анализа, математической статистики, теории информации.

Графические приемы анализа карт состоят в построении по ним различного рода профилей, разрезов, графиков, эпюр, диаграмм и блок-диаграмм. Основное назначение этой группы приемов – дать наглядное двух- или трехмерное изображение изучаемых явлений.

Многие графические построения благодаря своей простоте стали привычными доступными инструментами исследования.

Профили, разрезы. Главное достижение профилей – из наглядность. Они используются для самых различных целей. Некоторые особенности поверхностей, изображенных на картах, удобно выявлять с помощью смещенных профилей.

Графики, эпюры. Графики составляются чаще всего для выявления зависимости между явлениями. При изучении разновременных карт обращаются к составлению графиков, показывающих динамику развития явлений и процессов. Особым видом графика является эпюра, совмещающая на плоскости различные пространственные преобразования.

Диаграммы. Данные, снятые с карты, удобно анализировать с помощью различных диаграмм. В картографии широко употребляются линейные, площадные, объемные диаграммы, которые подобно графикам иллюстрируют зависимость между явлениями или динамику их развития. В исследовательских целях часто используют розы- диаграммы, которые прекрасно передают господствующие и подчиненные направления явлений, локализованных на линиях.

Блок-диаграммы – это трехмерный рисунок, совмещающий перспективное изображение какой-либо поверхности, продольный и поперечный профили.

Графоаналитические приемы. Эти приемы анализа карт используют для измерения и исчисления по картам различных количественных величин.

С точки зрения методики можно различать несколько видов измерений:

— измерения плановых координат объектов или явлений в географической, прямоугольной, полярной или условной системах;

— измерения аппликат явлений, изображенных на картах, что связано с определением абсолютных и относительных высот, глубин, мощностей, т.е. вертикальных составляющих явлений;

— линейные измерения, т.е. определение длин прямых, ломаных, кривых линий и расстояний;

— измерение объемов различных объектов и явлений;

— измерение площадей плоских поверхностей

— угловые измерения, связанные с определением по картам горизонтальных, вертикальных и других углов и направлений.

Картометрические приемы. На картах крупных и средних масштабов длины прямых и ломаных линий измеряется с помощью циркуля-измерителя и поперечного масштаба с точностью, близкой к предельной для данной карты. Трудности возникают при измерении длин извилистых линий: рек, береговых линий морей и озер, контуров, горизонталей. Для вычисления таких величин применяется курвиметр, но не всегда его точность удовлетворяет задачи исследования. Для более точных измерений применяются разные приемы вычисления.

Измерение площадей по картам осуществляется с помощью планиметров, взвешивания или палеток различных конструкций.

При работе с гипсометрическими, геологическими, гидрологическими, климатическими и другими картами часто возникает необходимость подсчета объемов каких-либо объектов. Если объект изображен на карте в изолиниях, то его объем важно представить как сумму объемов отдельных слоев, заключенных между плоскостями сечения. Объем вершины вычисляется как объем конуса с высотой дельта z, тогда полный объем вычисляется как сумма отдельных слоев и объема вершины.

Приемы математического анализа. Аппроксимации.

Приемы математического анализа применяются для создания пространственных математических моделей явлений, изучаемых по картам.

Принципиальная возможность использования этой группы приемов заложена в том, что многие явления и процессы, изображаемые на картах, либо связаны функциональными зависимостями между собой, либо могут быть представлены как функции пространства и времени. Эти зависимости чрезвычайно многообразны, сложны и не всегда достаточно изучены; тем не менее часто удается их упростить, абстрагируясь от усложняющих свойств и малосущественных связей, выявить главные закономерности и аппроксимировать их известными функциями.

Приемы математической статистики предназначены для изучения по картам пространственных и временных статистических совокупностей и образуемых ими статистических поверхностей. Статистическими совокупностями называют массовые, качественно однородные множества случайных величин или явлений.

На картах статистических совокупностей образуют статистические поверхности, которые обычно изображаются изолиниями или картограммами. Статистические поверхности имеют максимумы (гребни), минимумы (ложбины), склоны, т.е. обладают некими статистическим рельефом.

Приемы теории информации используются для оценки степени однородности и взаимного соответствия явлений, изучаемых по картам.

Некоторые задачи дальнейшего развития картографического метода исследования

Картографический метод исследования обладает всеми свойствами научного метода. Он имеет четко очерченный круг задач, систему определенных и взаимосвязанных приемов анализа и преобразования картографического изображения. Период быстрого развития и совершенствования метода начался сравнительно недавно, но он уже многократно доказал свою надежность и эффективность. Развитие метода идет по нескольким направлениям. Главные перспективы связаны с прогрессом комплексного тематического картографирования, с созданием карт и атласов нового типа, в том числе – специально предназначенных для проведения по ним научных исследований.

Читайте также:  История одной мелодии Щелкунчик П И Чайковский

В тесной связи с созданием новых карт и атласов находится проблема совершенствования приемов анализа и преобразования картографического изображения.

Существует еще одна очень важная проблема, тесно связанная с использованием карт. Это — изучение запасов со стороны потребителей. Данная проблема обширная и многоаспектная. Прежде всего, необходимо иметь представление о составе потребителей, использующих карты в научной и практической деятельности.

Изучение запросов потребителей должно выявить наиболее популярные и доступные приемы работы с картами и атласами, показать, в какой мере они удовлетворяют специалистов разного профиля, какие требования предъявляются к точности карт и достоверности результатов исследования.

Широкие возможности, открывающиеся перед картографическим методом исследования, и многообразие проблем, ожидающих разработки, — свидетельство хороших перспектив для развития этого раздела картографии.

Источник

Картографический метод исследования

Картографический метод исследования — это метод использования карт для познания изображенных на них явлений.

По существу, этот метод составляет главное содержание раздела об использовании карт. Познание понимается в широком смысле слова и подразумевает изучение по картам структуры, взаимосвязей, динамики и эволюции явлений во времени и пространстве, прогноз их развития, получение всевозможных качественных и количественных характеристик и т.п.

Приложения картографического метода исследования в науке и практике весьма многообразны. Как было показано выше, он является одним из основных средств познания во всех науках о Земле и планетах и смежных с ними социально-экономических науках. Картографический метод служит средством для принятия практических решений, связанных с планированием и освоением территорий, размещением населения, охраной окружающей среды и многими другими хозяйственными проблемами.

Использование карт теснейшим образом связано с их составлением. Это удобно показать на схеме, иллюстрирующей систему «создание — использование карт». Источником исходной информации служит окружающая действительность. При картографировании выборочные наблюдения преобразуют в карты, т.е. создают модели этой действительности. В ходе картографического моделирования происходит сложная научная обработка данных, связанная с абстрагированием, анализом и синтезом. Все это, как известно, определяется целями и назначением карты, на процесс моделирования влияют уровень знаний, степень изученности объекта, научно-методические принципы картографирования, логика классификаций, уровень генерализации изображения, применяемая система условных обозначений и многие другие факторы.

В ходе последующего использования карт происходят новые преобразования информации, которые также зависят от поставленных целей, квалификации и опыта исследователя, применяемых технических средств, алгоритмов и программ и т.п. При этом, однако, любое звено исследования, начиная с исходной гипотезы и кончая измерительными инструментами, вносит погрешности в результат. Поэтому полученные данные и выводы необходимо всегда соотносить с реальной действительностью, интерпретировать его и при необходимости вносить коррективы.

Таким образом, в системе «создание — использование карт» существуют два тесно сопряженных между собой метода:

1. Картографирование, или картографический метод отображения, цель которого состоит в переходе от реальной действительности к карте (модели).

2. Картографический метод исследования, использующий готовые карты (модели) для познания действительности.

Эти методы перекрываются и имеют многие обратные связи. Так, условия использования карт определяют требования к условиям их создания. В ходе исследования получают новые производные карты, которые вновь поступают в исследование. Например, гипсометрическая карта преобразуется в карту углов наклона, а она, в свою очередь, в карту интенсивности смыва с поверхности и т.д. При интерактивном компьютерном создании карт, в особенности при применении геоинформационных технологий, оба метода настолько тесно переплетаются, что часто трудно различить, где кончается составление и начинается использование и преобразование карты. Многие оценочные и прогнозные карты составляют в результате трансформирования и синтеза нескольких аналитических карт. В этом случае исходные карты оказываются не просто источниками для составления, они становятся материалами для исследования и синтеза.

Однако для некартографов эти два метода четко различаются. Например, почвовед может пользоваться в своих исследованиях геоморфологической или геоботанической картой, совершенно не касаясь процедур ее составления, а геоморфолог — топографической картой, хотя он никак не участвовал в съемке местности, и т.п.

Широкое использование картографического метода исследования в разных отраслях знания привело к возникновению множества приемов анализа карт, в разработке которых активно участвовали картографы, географы, геологи, геофизики, математики, экономисты. Издавна применялись картометрия и морфометрия, позднее активное развитие получили приемы математического анализа, математической статистики, теории вероятностей и иные. В наши дни все методы математики так или иначе испытываются для анализа картографического изображения. Такое многообразие приемов порой даже затрудняет их выбор для каждого конкретного исследования. Наиболее употребительные приемы группируются следующим образом:

Графические приемы двумерные графики трехмерные графики

Графоаналитические приемы картометрия морфометрия

Математико-картографическое моделирование математический анализ математическая статистика теория информации

Каждая из указанных в этом перечне групп включает множество отдельных способов и их модификаций. Все вместе они образуют целостную систему, позволяющую исследовать объекты с разных сторон. В пределах каждой группы выделяют приемы сплошного, выборочного и ключевого анализов.

Все приемы анализа карт значительно варьируются в зависимости от технического оснащения. Существуют разные уровни механизации и автоматизации исследований по картам:

? визуальный анализ, т.е. чтение карт, глазомерное сопоставление и зрительная оценка изучаемых объектов;

? инструментальный анализ — применение измерительных приборов и механизмов;

? компьютерный анализ, выполняемый в полностью автоматическом или интерактивном режиме с использованием специальных алгоритмов, программ или геоинформационных систем.

Все приемы на разных уровнях механизации и автоматизации могут быть использованы для работы с отдельной картой либо с сериями карт и атласами.

Источник

Использование карт. Картографический метод исследований. Приемы использования карт. Надежность исследований по картам

Качество карты определяют: ее содержание – полнота и соответствие действительности, точность, современность; масштаб и другие элементы математической основы (целесообразность их выбора), оформление (совершенство изобразительных средств), а в целом – научная обоснованность и идейная направленность карты.

Надежность – способность достоверно выполнять различные функции в определенных условиях с необходимой точностью в течение установленного срока действия. Эффективность – экономическое использование карт с наименьшими затратами труда и времени.

1) анализ математической основы – целесообразность выбранного масштаба, проекции, компоновки;

2) целесообразность карты;

3) оценка полноты содержания:

— перечень элементов содержания (в легенде);

— выбор признаков для классификации;

Картографический образ – пространственная комбинация картографических знаков, воспринимаемая читателем карты.

4) анализ достоверности:

— правильность применения избранной классификации;

— сохранение типичных черт и характерных особенностей;

— обоснованность способов изображения;

5) анализ современности карты

6) оценка качества оформления карты:

— наглядность изображения (образность, доступность опознания по зрительным ассоциациям);

7) анализ научной ценности карты.

Картографическая библиография – издание различных указателей, списков и обзоров карт. Эту публикации облегчают подбор карт при выполнении научных или практических работ. Среди публикаций, различающихся по полноте описания, отметим регистрационные указатели и аннотированные указатели.

Регистрационные указатели учитывают имеющиеся карты, дают полную быструю и своевременную информацию о вновь изданных или поступивших картах. Они содержат по каждом произведению минимум сведений, необходимых для его идентификации. Аннотированные указатели не ограничиваются формальными данными и содержат для всех или большей части карт их аннотации – краткие сведения по содержанию, назначению и особенностям карты.

По территориальному охвату различают международные, национальные и краеведческие указатели; по тематике указатели могут охватывать все многообразие карт либо ограничиваться их определенными видами. Также различают периодические и ретроспективные (разовые) указатели.

Особый вид информационной деятельности представляет научно-информационная литература как переработка первичных научных публикаций и краткая информация о новых исследованиях (например «Итоги науки и техники. Картография»).

Главной тенденцией развития картографической библиографии в последние годы является ее автоматизация.

Использование карт – раздел картографии, в котором изучаются особенности и направления применения картографических произведений для получения качественных и количественных характеристик, динамики и т.д. изображенных на них явлений.

Карты использовались для получения определенной информации очень давно. Меркатор поместил на одном из листов своей карты врезки, посвященные измерению расстояний по карте. В XVIII-XIX вв. на основе карт выводились многие географические законы и глобальные закономерности, в частности закон зональности (А.Гумбольдт, статья «Линии изотерм»), почвенная зональность (В.В.Докучаев), тектоника литосферных плит (А.Вегенер).

Картографический метод исследования – метод использования карт для познания изображенных на них явлений; включение в процесс исследования действительности промежуточного звена – географической карты как модели изучаемого явления. В результате подобного исследования часто получают производную карту.

Система «создание – использование карт»

Приемы использования карт:

1. Описания (качественная характеристика изображенных явлений): общие, поэлементные;

2. Графические приемы: двухмерные графики, диаграммы; трехмерные модели;

3. Графоаналитические приемы: картометрия, морфометрия (измерения и вычисления по картам);

4. Математическое моделирование (построение и анализ математических моделей по картам): математический анализ, математическая статистика, теория информации.

Уровни механизации и автоматизации:

1. Визуальный анализ;

2. Инструментальный анализ;

3. Полуавтоматические исследования;

4. Автоматические исследования.

К другим распространенным методам использования карт относится работа с сериями карт, а также исследование карт-аналогов (перенос закономерностей, изученных по карте одной территории, на карту другой территории).

С использованием карт тесно связан такой вопрос как надежность картографического метода. Надежность – способность метода обеспечивать верное решение поставленной задачи.

Ошибки при исследовании могут иметь различное происхождение. Концептуальные ошибки связаны с недостаточной обоснованностью исходных концепций, нарушением логики исследования и интерпретации результатов. Коммуникационные ошибки возникают в каналах передачи информации от исследователя к исследователю. Технические погрешности появляются при измерения, преобразованиях, вычислениях за счет различных сбоев, пропусков, путании. Картографические ошибки связаны с несоответствием целям и задачам исследования основных показателей надежности исходных карт: их современности, полноты, содержательной достоверности, геометрической точности. Большое влияние на надежность оказывают географические особенности объекта.

По точности получаемых результатов все исследования по картам делятся на точные, средней точности и приближенные.

Источник

Adblock
detector