Аэрокосмические метолы создания карты

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СОСТАВЛЕНИЕ И ИЗДАНИЕ КАРТ

___________________________________________________________

 

Топографические и тематические карты создаются двумя методами – путем полевых съемок и в камеральных условиях. Крупномасшатабные топографически карты создаются на основе полевых съемочных работ, проводимых производственными предприятиями государственной топографо-геодезической службы. Полевое топографическое картографирование осуществляется по стандартным положениям, инструкциям, руководствам. Полевые съемки при создании тематических карт выполняются в крупных и средних масштабах специализированными научно-исследовательскими и научно-производственными организациями, учреждениями, министерствами на основе методики, разработанной для каждой отрасли науки и Земле. Их целью является детальное исследование природных ресурсов. Так создаются карты геологические, почвенные, геоботанические и др. При полевом картографировании широко применяется топографическое и тематическое дешифрирование аэро- и космических снимков. Камеральный метод основан на использовании разнообразных источников, которые после анализа при необходимости приводятся к виду, удобному для составления карты (например, изменяются масштаб, проводятся изолинии согласно новой шкале, генерализуются контуры и т.п.). Камеральный метод в настоящее время является основным и с помощью его создаются все мелкомасштабные тематические карты. Источниками могут быть данные полевых съемок, наблюдений, материалы дешифрирования аэро-космоснимков, данные различных справочников, книг, таблиц и т.п., используемые в соответствии с содержанием и назначением составляемой карты.

Создание карты начинается с ее проектировании, т.е. с разработки ее концепции, документов, положений, обеспечивающих организацию и выполнение всех работ по созданию оригинала карты. При создании авторского оригинала тематической карты выделяется два этапа: подготовительные работы и составление и оформление карты.

 

Подготовительные работы

 

Подготовительные работы включают разработку программы карты, выбор и оценку источников для составления карты, подготовку географической основы.

Перед началом работы над картой автор составляет ее предварительную программу. По объему отображаемых вопросов она может варьировать в зависимости от сложности тематического содержания карты и картографической подготовки автора.

В программе дается назначение карты, математическая основа, содержание карты, способы изображения и оформления, принципы генерализации, источники и указания по их использованию, подробность географической основы, географическая характеристика территории, технология изготовления карты. Желательно дать в программе предварительную легенду карты.

Исходя из задания определяются назначение карты и требования к ее составлению: выбор масштаба, проекции, географической основы. Разработка содержания карты предусматривает: определение общих принципов картографирования и конкретных элементов содержания, выбор способов их качественной и (или) количественной характеристики. В программе указываются способы изображения каждого элемента содержания, градация шкал, принятые цвета и оттенки цвета, шрифты и размеры надписей и другие характеристики штрихового, цветового и шрифтового оформления карты. Желательно дать образцы оформления типичных участков. Обязательны ссылка на источники, привлекаемые для составления карты (см. гл. 9).

При анализе картографических источников следует в первую очередь оценить содержание карты-источника (т.е. соответствует ли она проектируемой карте по перечню показываемых объектов и явлений) и современность, установить принцип построения легенды. Статистические материалы требуют определенной обработки для получения таких показателей как плотность, густота, удельный вес и т.п. При использовании цифровых источников надо оценить возможность их привязки к географической основе и обеспеченность ими всей картографируемой территории. Математические элементы (в первую очередь масштаб и картографическая проекция) и качество оформления анализируются с целью определить возможные варианты переноса содержания на проектируемую карту. В программе дается конкретный перечень источников и баз цифровой информации, их надежность и доступность, последовательность использования. Все материалы могут быть предоставлены в графической, текстовой или цифровой формах.

В программе даются указания по генерализации с учетом назначения и характера использования карты (например, для демонстрации в аудитории основные элементы карты должны читаться со значительного расстояния).

Географическая основа карты включает математические элементы – проекцию и масштаб – и элементы общегеографической карты – географическую сеть, населенные пункты, пути сообщения, границы и т.п. Географическая основа помогает ориентироваться на карте, «читать» ее и локализовать содержание проектируемой карты. Полнота и подробность изображения отдельных элементов основы не одинакова на разных тематических картах; она зависит от назначения и тематики карты. Например, на картах природы подробнее изображаются гидрографическая сеть, менее подробно – пути сообщения. Иногда их вообще не показывают, а на экономических картах их показ обязателен.

Географическую основу, если проектируемая карта будет издаваться, обычно заранее готовят на картографических предприятиях, где имеется возможность подобрать нужную проекцию и масштаб, дать содержание основы с требуемой полнотой. В других случаях в качестве основы можно использовать ранее изданные бланковые или контурные карты. Выбирая основу, необходимо оценить ее в отношении полноты содержания по элементам, современности, пригодности картографической проекции. Что касается масштаба, то выбранную основу можно уменьшить или увеличить на копировально-множительных аппаратах типа «Xerox». На аппаратах можно получить основу в виде оттиска с изданных ранее общегеографических карт. Современные копировальные аппараты позволяют получать оттиски, изменяя масштаб, не только на бумаге, но и на пластике, притом в желаемом цвете, например в виде «синьки».

При отсутствии копировально-множительной техники географическую основу можно получить старыми, традиционными способами: светокопированием, использованием проекционной техники, пантографированием и перерисовкой по клеткам.

До начала составительских работ автор (при издании совместно с редактором) проектирует компоновку карты – размещение легенды, врезных карт, графиков, профилей и т.п. Их помещают, как правило, на территории, смежной с картографируемой (рис 10.1).

Для этого на выбранной географической основе вычерчивается внутренняя рамка, и в пределах ее на свободной от картографического изображения территории выделяют площади, где разместятся все виды врезок. Минимальный интервал между линиями врезок и картографируемой территорией не должен быть меньше 2-3 мм.

При компоновке карты необходимо сохранить ориентирование картографического изображения на север. Для этого необходимо найти средний меридиан, который проходит примерно через середину картографируемой территории, и параллельно ему вычертить западную и восточную рамки. Южную и северную рамки строят перпендикулярно боковым рамкам. Иногда допускается отклонение от северного ориентирования, что связано с размерами листа и стремлением увеличить масштаб изображения. Чаще всего такие карты характерны для атласов. По этим же причинам возможен выход за рамки картографируемой территории.

 

Рис. 10.1 Макет компоновки карты

 

Заголовок карты можно разместить в разных местах: вверху над северной рамкой, внизу под южной рамкой, во врезке. Наиболее предпочтительным является размещение заголовка вверху над северной рамкой симметрично боковым рамкам. Заголовок под южной рамкой дается обычно для карт, помещаемых в тексте.

В конце программы карты излагаются технические приемы составления и издания, применяемые технологии и программное обеспечение. К программе прилагают графические материалы: макет компоновки карты, схему обеспечения источниками, фрагменты легенды, примеры генерализации, образцы оформления и др., а также планово-экономическое обоснование по затратам на создание карты.

Подобным образом составляют программы для многолистных карт, серий карт и атласов. Обычно в начале составляют общую программу для всей серии или атласа, а затем – конкретные программы отдельных карт, часто с редакционными указаниями к отдельным картам или листам.

 

Составительские работы

 

Составительские работы включают графическое построение оригинала и легенды карты и ее окончательное оформление. Разнообразие источников для составления, особенности картографируемых явлений определяют применение следующих научных методов построения карты: локализации, интерполяции, генерализации и дешифрирования.

Метод локализации, означающий привязку объектов, контуров к географической основе, является наиболее общим и применяется при использовании большинства способов картографического изображения. Объекты, локализованные по точкам, наносят на карту по географическим координатам. Для большинства объектов географические координаты неизвестны, тогда их локализуют по видимым объектам (населенные пункты, гидрография, дорожная сеть), имеющимся на географической основе. При переносе объектов и контуров можно использовать обзорно-топографические карты, которые помогут локализовать такие природные объекты, как лес, пашня, болото и др. При переносе контуров на авторский оригинал часто применяется индикационная локализация, которая основана на географических взаимосвязях между явлениями. Например, по карте торфяных болот можно уточнить контуры торфяно-болотных почв, по гипсометрической карте – контуры пойменных (аллювиальных) почв и т.п.

При построении карты с количественными показателями широко применяется метод интерполяции, наиболее полно разработанный для способа изолиний. Сущность интерполяции состоит в построении по отдельным точкам с количественными показателями системы изолиний, характеризующих всю картографируемую территорию. При интерполяции необходимо учитывать многие факторы, влияющее на картографируемое явление, в первую очередь рельеф, с которым связано развитие многих компонентов природы и общества. Интерполяция с учетом географических факторов носит название географической. Поэтому для построения системы изолиний для многих карт природы рекомендуется использовать географическую основу с изображением рельефа.

Генерализация, будучи одним из основных свойств географической карты, является научным методом построения карт, главным образом мелкомасштабных. На процесс генерализации влияет назначение, масштаб, тематика, особенности картографируемой территории, а так же используемые источники и способы картографического изображения. Генерализация осуществляется на разных этапах составления карты.

Составление карты производится на листе ватманской бумаги, наклеенном на алюминиевый лист (во избежание деформации бумаги из-за колебаний температуры и влажности воздуха). В качестве материалов для составления оригиналов карт широко используются прозрачные недеформирующиеся пластики. Посредством фотографирования на пластике можно воспроизвести контуры карты, а также гравировать резцами или чертить тушью рисунок элементов содержания карты (границы рек, населенных пунктов и т.д.). Пластики облегчают картосоставительский процесс, они позволяют получать копии с оригинала светокопированием, минуя фотографирование.

При графическом составлении оригинала карты существует определенная последовательность в нанесении ее элементов. Сначала строится координатная сетка по узловым точкам. Нанесение точек по прямоугольным координатам производится в настоящее время специальным прибором – координатографом. В современных электронных координатографах и графопостроителях координаты точек считываются с магнитных лент или магнитных дисков либо накалываются автоматически согласно данным, имеющимся в памяти ЭВМ.

При компьютерном составлении предварительную отсканированную географическую основу выводят на экран в укрупненном масштабе, на нее наносят тематическую информацию с других картографических источников путем масштабирования, проектирования или ручной перерисовки. Цифровую информацию берут из баз данных или вводят непосредственно с клавиатуры

Первый этап разработки содержания карты состоит в отборе изо­бражаемых объектов и явлений, что определяется заданием и тематикой карты.

Второй этап - разработка легенды карты. Генерализация элемен­тарных легенд карт-источников с качественными показателями состоит в объединении объектов или явлений, для которых характерно совмест­ное размещение или общность происхождения (например, при показе лесов по породам деревьев). Генерализация легенд с количественными показателями состоит в изменении ступеней шкал изолиний, картодиа­грамм, картограмм и т. д. Генерализация легенд типологических карт, основанных на естественнонаучных классификациях, состоит в выборе таксонометрических единиц, показываемых на карте. На втором этапе возможно и решение о замене одного способа картографического изо­бражения другим, например переход от точечного способа к картограм­ме или картодиаграмме, и наоборот.

Третий этап заключается в переносе тематического содержания карты-источника на авторский оригинал. Для этого используются ко­личественные, реже качественные показатели отбора — цензы (напри­мер, длина, площадь) и нормы (количество объектов на единицу пло­щади), которые были установлены на первом этапе генерализации. С отбором объектов и явлений тесно связано построение обобщенного рисунка, где главным является сохранение типичных черт географи­ческих объектов и общего сходства с географическим рисунком. Это достигается отображением характера кривизны линий, особенностей углов поворота, иногда путем преувеличения важных деталей за счет утрируемых несущественных.

Метод дешифрирования применяется для изготовления авторско­го оригинала по материалам аэрокосмических съемок. Их использова­ние требует соответствующей подготовки в области дешифрирования. Дешифрирование ведется по прямым и косвенным дешифровочным признакам, и при составлении тематических карт косвенные признаки (индикаторы) зачастую имеют основное значение. В качестве индика­торов для дешифрирования, например, почвенного покрова исполь­зуют компоненты ландшафта, хорошо отображенные на снимках и с хорошо выраженными прямыми признаками (растительность, гидро­графическая сеть, рельеф).

Все указанные методы построения содержания тематических карт применяются, как правило, совместно. Например, при построении системы изолиний на карте осадков вначале необходимо локализовать ме­теорологические станции и посты; при переносе на авторский оригинал результатов дешифрирования применяется метод локализации.

Разработка легенды начинается на первых этапах создания карты, когда определяется круг показываемых на ней объектов и явлений. Окончательная систематизация и оформление легенды возможны только после составления авторского оригинала.

К легендам предъявляются следующие требования:

· полнота, т.е. включение в нее всех обозначений, использованных на карте;

· соответствие обозначений по рисунку и цвету на карте и в легенде;

· хорошая читаемость условных значков, краткость и ясность текста поясняющего их;

· логичность построения.

Составление легенды – очень важный процесс, дающий возможность проверить логику принятых классификаций, она формализует состав изображаемых элементов, выделяет их иерархию, характеризует подробность количественных и качественных показателей.

Тематические карты отличаются многообразием видов, поэтому разнообразны условные знаки к ним. Очень часто условные знаки заимствуют с ранее изданных карт такой же тематики. Однако не всегда характер и форма этих знаков подходят для рукописной карты. При разработке их необходимо стремиться к тому, чтобы они были просты для вычерчивания, легко читались, соответствовали содержанию и масштабу карты, хорошо различались между собой.

Обычно условные знаки предварительно разрабатывают на листе бумаги, лучше миллиметровой, размещая вместе со значками пояснительный текст к ним. Из этого видно, какую площадь займет вся легенда, чтобы потом учесть это при компоновке карты. Рисунок, размер и цвет условных знаков в легенде должны быть одинаковы с соответствующими знаками на карте; вычерчиваются и раскрашиваются они од­новременно. Пояснительный текст в легенде располагается симметрич­но условному знаку независимо от количества занимаемых им строк; пишется он обычно после вычерчивания авторского оригинала.

На многих тематических картах можно показывать явления, классифицированные по рангам, выделяя тем самым соподчиненные единицы (например, типы, подтипы, виды и т. д.). На других картах совместно могут изображаться два или более взаимосвязанных явле­ния со многими показателями и характеристиками. Для таких карт важно условные знаки разделить на соответствующие группы, т. е. классифицировать их.

Для графического построения легенд могут использоваться сле­дующие приемы:

· выделение крупнейших таксономических единиц или разделов заголовками и подзаголовками;

· классификационная разграфка легенды, показывающая таксо­номическое деление системой разделительных линий;

· построение легенд-графиков, где каждое явление характеризу­ется по двум признакам - по горизонтальной и вертикальной оси (на­пример, генезис и возраст);

· расположение обозначений в последовательности классифика­ционного деления, но без объединения в группы.

Принадлежность к определенной таксономической единице поясняется текстом легенды. Общегеографические условные знаки на тематических картах можно не показывать, поскольку они едины для всех карт. Но если условный знак на составляемой карте выражает нестандартное поня­тие, то это обязательно поясняется в легенде (например, судоходные реки, электрифицированные железные дороги и т. д.).

Легенда карты обычно размещается во врезках, которые в зави­симости от конфигурации изображаемой территории могут занимать любое место: в углу, внизу или сбоку от картографического изобра­жения. Употребление словосочетания «условные знаки» в легенде яв­ляется излишним (особенно тогда, когда нет дополнительных врезок), так как из применяемых значков и пояснительного текста к ним ясно, что во врезке показаны условные знаки к карте.

Тематическое содержание с карты-источника, как и географиче­ская основа, может переноситься на составляемую карту разными способами. В ряде случаев если подходит географическая основа, то она и тематическое содержание могут копироваться вместе через све­токопировальный стол. Для этого на карту-оригинал накладывают чистый лист бумаги, соединяя их скрепками. Благодаря освещению рисунок карты-оригинала будет просвечиваться через бумагу. Копи­руют карты твердыми карандашами, выделяя только те элементы, ко­торые должны быть на составляемой карте. Желательно иметь еще один экземпляр карты-оригинала, что облегчит копирование, особен­но если оно проводится с отбором.

Рекомендуется такой порядок копирования: 1) внутренняя рамка; 2) градусная сеть; 3) гидрография; 4) населенные пункты; 5) пути сообщения; 6) границы; 7) тематическая нагрузка.

Чтобы облегчить в дальнейшем вычерчивание карты, копирова­ние в карандаше отдельных ее элементов целесообразно делать раз­ными по начертанию линиями.

Рамки, градусную сеть и гидрографию лучше копировать сплошной тонкой линией.

Населенные пункты на будущую карту переносятся следующим образом. На бумагу наносится карандашом в виде точки геометриче­ский центр пунсона и обводится кружком от руки. При вычерчивании пунсона игла кронциркуля ставится в точку, и положение вычерчен­ного пунсона будет соответствовать его положению на карте-оригинале.

Пути сообщения копируют тонкой сплошной линией, нанося произвольно через 1-2 см поперечные черточки. Если на карте одно­временно показывают железные и шоссейные дороги, то на одну из сплошных линий наносят двойные черточки или другие опознава­тельные значки. В случае изображения путей сообщения двойной ли­нией копируют их, придерживаясь оси дорог.

Границы лучше копировать пунктирными линиями, применяя разный вид штрихов для показа различных по значению границ. Нет необходимости придерживаться условных знаков границ на оригина­ле, т. к. точное копирование карандашом штрихов, подсечек займет очень много времени. Если границы проходят по рекам, то на этом участке их не копируют.

Особенности переноса тематической нагрузки согласуются с ри­сунком ее элементов на будущей карте по усмотрению исполнителя. Она может копироваться вместе с географической основой или после ее вычерчивания. Значки в процессе переноса могут упрощаться, но при этом необходимо сохранить положение их центра. Это требование сохраняется и для точечного способа. Не переносятся знаки картодиа­граммы - они затем вычерчиваются в самых пустых местах террито­риальных единиц. Контуры переносятся на составительскую карту пу­тем их локализации относительно гидрографической сети, населенных пунктов, дорог, границ с установленным уровнем генерализации. Сам рисунок контуров, например ареалов, упрощают.

Элементы зарамочного оформления, заголовок, условные знаки и внешняя рамка, как правило, не копируются, а разрабатываются заново.

Не копируются также надписи населенных пунктов, названия других географических объектов, которые размещаются при вычерчи­вании в наиболее свободных местах.

В процессе картосоставительских работ очень часто приходится иметь дело с уменьшением или увеличением карт. Существует не­сколько способов получения уменьшенных или увеличенных копий с оригиналов других карт. В настоящее время для этой цели широко используются автоматические установки.

Графический способ, или перерисовка по клеткам, наиболее часто применяется в том случае, если карта составляется в другой, чем источник, проекции. Для этого на карте-источнике и составляе­мой карте вычерчивается сеть клеток в виде квадратов, трапеций или треугольников между одноименными меридианами и паралле­лями (рис. 10.2)

 

Рис.10.2 Графический способ переноса содержания

 

Перерисовка контуров производится на глаз или с использовани­ем пропорционального циркуля (рис. 10.3 а), который служит для пропорционального увеличения или уменьшения линий. Перед работой точность его следует проверить по поперечному масштабу.
При отсутствии пропорционального циркуля можно изготовить «масштабный треугольник» (рис.10.3 б). Он представляет собой прямо­угольник, катеты которого имеют такое же соотношение, как и мас­штабы карты-источника и составляемой карты. Внутри треугольника параллельно меньшему катету проводят линии на расстоянии 3-4 мм. Ввиду подобия треугольников расстояние ОА на карте-источнике бу­дет соответствовать АВ на изготавливаемой карте.

 

 

а б

 

Рис.10.3: а - пропорциональный циркуль; б - масштабный треугольник

 

Фотомеханический способ - один из основных на картографиче­ском производстве - используют, если проекции картографического ма­териала и составляемой карты одинаковы. Источник фотографируют и с негатива получают копии в виде синьки в принятом масштабе. Для этих целей можно использовать любительские фотоаппараты, заряженные специальной фотопленкой («Микрат-200» или «Микрат-300»). С нега­тива при помощи фотоувеличителя получают фотокопию (бромку) нуж­ного масштаба. Для этого перед фотографированием на карте-источнике вычерчивают линию определенного размера и указывают, какой размер она должна иметь на фотокопии. Для печати лучше использовать мато­вую фотобумагу. Составление можно вести на полученной бромке. Использовать фотомеханический способ пред­почтительнее при сложной спецнагрузке переснимаемой карты.

Оптико-механический способ основан на применении оптиче­ских проекционных приборов типа «Эпископ», «Диаскоп», картогра­фических рисовальных приборов и проекторов.

Наиболее простым прибором, используемым для увеличения,

карт, является «Эпископ». В нем картографический матери­ал, удерживаемый держателем, проектируется через зеркало и линзы отраженными лучами на укрепленный на экране лист чертежной бу­маги. Нужные контуры обводятся карандашом. Недостатком его явля­ется ограниченность размера оригинала, с которого можно получить копию. В таких случаях перенос материала делают в несколько прие­мов, для чего карту-оригинал делят на части, каждую из которых экс­понируют отдельно, увязывая их друг с другом путем перекрытия.

При графомеханическом способе перенос изображения произво­дится с помощью пантографа.

Принцип работы пантографа основан на сохранении подобия фи­гур, которое передается при условии параллельности штанг, обра­зующих подвижный параллелограмм. Чтобы подготовить пантограф к работе, надо установить муфтами на штангах такое соотношение, ко­торое равно соотношению копируемой и изготавливаемой карт. Для этого на штангах имеются миллиметровые деления и деления соотно­шения масштабов 1/2, 1/3, 2/3, 2/5 и т. д. Если соотношение знамена­телей масштабов кратное, то муфты на штангах устанавливаются на соответствующие деления, а в случае их некратности положение муфт на штангах определяется по формуле

 

N

Y= ¾ d,

n

 

где N - знаменатель масштаба карты-источника; n - знаменатель масштаба составляемой каты; d - длина всей штанги пантографа.

После подготовки пантографа под обводной шпиль кладут карту-источник, а под карандаш лист бумаги, который закрепляют так, чтобы карандаш при обводке крайних частей оригинала оставался на бумаге на равном расстоянии от краев листа.

Обычно пантограф применяется для уменьшения, т. к. ошибки за точность обводки будут небольшими. Чтобы увеличить карту, надо поменять местами обводной шпиль с карандашом, а карту-источник с составляемой картой, при этом особое внимание следует уделить точ­ности обводки.

Перед вычерчиванием авторского оригинала необходимо подго­товить оригиналы, которые явились источниками для составления карты, с тем чтобы была возможность постоянного сличения их с из­готавливаемой картой, что особенно важно при выполнении надписей населенных пунктов и вычерчивания других элементов карты.

Окончательное оформление осуществляется качественными чер­тежными инструментами и тушью. Следует сохранять такой порядок: 1) внутренняя рамка карты, 2) населенные пункты, 3) гидрография, 4) пути сообщения, 5) границы, 6) прочие элементы карты, 7) градусная сеть, 8) внешняя рамка, 9) заголовок, пояснительный текст в легенде, врезки, масштаб и зарамочное оформление.

Специальная нагрузка в зависимости от ее характера вычерчива­ется на последнем этапе работы или после оформления населенных пунктов и гидрографии.

Вычерчивание карты начинается с внутренней рамки, т. к. она ограничивает многие ее элементы (реки, пути сообщения, границы, специальную нагрузку). Если ее не вычертить вначале тушью, то мо­жет оказаться, что они или выйдут за пределы рамки, или не дойдут до нее, что скажется на внешнем виде карты. Вычерчивается внутрен­няя рамка тонкой линией (0,1-0,2 мм) черной тушью.

Пунсоны населенных пунктов вычерчивают кронциркулем. Ри­сунком пунсона на тематических картах часто показывают числен­ность жителей населенных пунктов, и при вычерчивании этот рисунок следует сохранить. В случае использования устаревшей карты, нужно привлекать новые данные по численности населения из справочников, при этом соответственно разработать и рисунок пунсонов.

При размещении надписей населенных пунктов придерживаются следующих правил. Если карта имеет градусную сеть, то надписи раз­мещают параллельно параллелям, за исключением карт Арктики, Ан­тарктиды, Северного и Южного полушарий. При отсутствии градусной сети надписи размещают параллельно северной и южной рамкам.

Надписи обычно размещают справа от пунсона. Если это воз­
можно, надпись можно расположить в другом месте, но так, чтобы
было ясно, к какому пунсону она относится. Надписи должны отстоять от пунсона на 1—2 миллиметра

Для надписей населенных пунктов лучше использовать легкие по исполнению шрифты, главным образом остовные. Рисунком шрифта обычно передают тип населенного пункта или административное зна­чение. Например, курсивом показывают сельские населенные пункты, прямым строчным - поселки городского типа, прямым заглавным -города.

Одним из главных элементов основы карты является гидрогра­фия. Вычерчивание ее требует особого внимания. Гидрографическая сеть служит ориентиром при нанесении населенных пунктов, специ­альной нагрузки, границ и других элементов карты и поэтому часто вычерчивается в первую очередь.

Вычерчивание водных объектов следует начинать с береговой линии морей, озер, водохранилищ, которые вычерчиваются тонкой линией. Далее вычерчивается речная сеть, сначала главные реки, за­тем притоки первого порядка, второго и т. д.

Реки вычерчивают, постепенно утолщая линии (0,1; 0,2; 0,3 мм и т. д.) от истока к устью. Чтобы показать утолщение русла рек, их разбива­ют на участки, причем в нижнем течении участки делают длиннее. Ка­ждому отрезку, начиная от истока, соответствует принятая толщина. Устья притоков должны быть показаны тоньше, чем основная река.

Гидрографическая сеть вычерчивается обычно синей тушью, за исключением случаев, когда изготавливаемая карта предназначена для последующего фотографирования (тогда ее вычерчивают черной или концентрированной зеленой тушью).

Надписи гидрографических объектов на карте выполняют тем же цветом после нанесения на свободном месте всех основных ее эле­ментов. Подписи рек располагают параллельно руслу. Нельзя подпи­сывать реки «вверх ногами» относительно осевого меридиана или бо­ковых рамок. Для надписей морей и океанов используются только за­главные буквы, для всех других элементов гидрографии (озера, реки, заливы и т. д.) - строчные.

Крупные реки подписываются несколько раз, в зависимости от их длины на карте, размеров карты, объема специальной нагрузки. Раз­мер подписи постепенно увеличивается от истока к устью. На темати­ческих картах поясняющая буква «р» не дается.

Озера и водохранилища подписываются или внутри акватория вразрядку, или, при недостатке места, рядом с объектом параллельно параллелям, а при отсутствии градусной сетки параллельно северной и южной рамкам. Подписи океанов, морей, заливов, проливов даются вразрядку внутри их акваторий.

Для показа путей сообщения на тематических картах могут быть приняты различные условные знаки. Сухопутные дороги делят на рель­совые (железные) и безрельсовые (шоссейные). Рельсовые дороги чаще всего показывают красным цветом в одну линию, а безрельсовые — двойной линией черного цвета или одинарной коричневой линией.

Границы на тематических картах вычерчивают в условных зна­ках, общепринятых для географических карт, обычно черным цветом. Их рисунок на авторском оригинале можно упростить, но он должен хорошо различаться для разных по значению границ. Если границы проходят по рекам, то их показывают равным количеством звеньев по обе стороны реки. Часто в дополнение к штриховому знаку границ на картах дают еще и их отмывку. В таких случаях, если границы прохо­дят по рекам, штриховой знак границы в этих местах не дается или вычерчиваются только отдельные звенья. Однако государственные границы даются на всем протяжении штриховыми знаками, прерыва­ние звеньев вдоль рек недопустимо.

Специальная нагрузка является главной составной частью содер­жания тематических карт. В зависимости от тематики карты спецна­грузку вычерчивают в конце или начале работы. Например, спецна­грузку на карте промышленности вычерчивают в начале работы, а спецнагрузку на климатической карте - чаще всего в конце. Варианты показа спецнагрузки очень различны, как и разнообразна тематика карт, и в каждом отдельном случае исполнитель должен подходить к этому вопросу индивидуально и творчески.

В конце работы на карте вычерчивают прочие элементы. К ним относятся отдельные компоненты почвенно-растительного покрова, нефте- и газопроводы и т. п. Вычерчиваются они согласно применяе­мым условным знакам. Границы элементов почвенно-растительного покрова часто показываются точечным пунктиром, который выполня­ется чертежным пером. Вдоль границ, дорог, рек контуры, как прави­ло, не вычерчиваются.

Внутреннее содержание карты заканчивают вычерчиванием гра­дусной сетки. Через пунсоны населенных пунктов, промышленные узлы меридианы и параллели не проводятся. Можно не проводить их также через надписи на карте, что облегчит чтение карты. Для вычер­чивания криволинейных меридианов и параллелей используются ле­кала. Так как провести в один прием параллель или меридиан практи­чески невозможно, то их разбивают на части, соблюдая при вычерчи­вании плавность изменения кривизны линии. В нормальных кониче­ских проекциях параллели проводятся круговым циркулем или штан­генциркулем. Градусная сеть вычерчивается обычно синим цветом.

Карты-врезки чаще всего вычерчивают по окончании работы над основной картой или одновременно с ней в этой же последовательно­сти, которую составитель по своему усмотрению может несколько из­менить. Оформляют их с таким расчетом, чтобы применяемые услов­ные знаки и надписи не затеняли основную карту.

Условные знаки легенды вычерчивают одновременно с вычерчи­ванием их на карте. Это позволяет избежать несоответствия их в ле­генде и на карте. Особенно это важно для условных знаков, показываемых цветом, так как позже очень трудно будет подобрать соответ­ствующий тон.

Пояснительный текст к легенде должен быть краток и ясен. Раз­мещают его компактно, начиная от одной вертикальной линии, от­стоящей от колонки для условных знаков на 2-5 миллиметров

Внешняя рамка карт придает им законченный вид. Проводят ее на некотором расстоянии от внутренней рамки, чтобы между ними можно было разместить цифровые надписи градусной сетки. Рисунок внешних рамок бывает различным, сочетаются тонкие и толстые линии.

Название карты должно быть по возможности самым кратким. Следует избегать ненужных слов. Употребление слов «карта», «картосхема», «кардиограмма» тоже нежелательно, так как нет не­обходимости напоминать читателю, что перед ним карта.

Заголовки пишут прописными (заглавными) буквами, желательно шрифтом. Размер шрифта не должен быть большим; считается, что размер шрифта для заголовка, помещаемого в верху карты в одну строку, должен составлять 1/30 — 1/50 высоты карты. Если название карты будет дано в две или больше строк, то размер шрифта следует несколько уменьшить.

Масштаб карты чаще всего размещают под южной рамкой. Если заголовок карты дается во врезке, то масштаб можно разместить тоже во врезке, под легендой или под заголовком. На тематических картах вполне достаточно указать численный масштаб, но его можно допол­нить и графическим, особенно это относится к картам, по которым могут производиться измерения, например к картам транспорта или гидрографическим.

К зарамочному оформлению, кроме заголовка и масштаба, если они помещены на полях карты, относятся фамилия исполнителя, ссылка на источники составления, год изготовления. Сведения об ис­точниках составления помещают чаще всего во врезке под легендой. Фамилию исполнителя, а в случае необходимости и редактора карты размещают под южной рамкой справа, год изготовления - слева.

При составлении карты очень важным является процесс согласования элементов содержания: основы и тематического содержания, однородных и неоднородных элементов содержания (разных слоев) между собой, разных карт в составе серии или атласа. При компьютерном составлении согласуют разные слои картографического изображения.

Выделяют следующие виды авторских и составительских документов: а в т о р с к и й э с к и з– схематичный чертеж, отражающий общую идею карты и легенды, составленный с некоторыми отступлениями от принятых условных знаков; а в т о р с к и й м а к е т – карта, точно передающая содержание, но составленная не в строгом соответствии с требованиями графического оформления; а в т о р с к и й о р и г и н а л– рукописная карта, выполненная с необходимой точностью, полнотой и детальностью; с о с т а в и т е л ь с к и й о р и г и н а л– оригинал карты, составленный с соблюдением всех правил и требований и с высоким качеством графического оформления.

На всех этапах создания карты проводится ее редактирование: проверка правильности построения математической основы, точного изображением и согласованием элементов содержания и географических названий, соблюдение принципов генерализации, правильного выбора условных знаков и способов оформления и т.п.

 

Корректура карты

 

После окончания всех составительских работ изготовленную карту необходимо тщательно откорректировать. Составитель карты должен вначале проверить ее сам (сделать самокорректуру), как бы проходя повторно по этапам изготовления.

Можно рекомендовать для корректуры такую последовательность:

· проверить математическую основу карты, правильность ее построения и выполнение надписей градусной сетки;

· проверить полноту использования картографических и других источников;

· просмотреть содержание карты сообразно ее назначению; возможно, карта оказалась перегруженной или вышла за хронологические рамки;

· проверить точность нанесения и правильность обобщения всех элементов содержания карты и их взаимное согласование;

· проверить легенду карты, классификацию и рисунок условных знаков и соответствие им на карте;

· проверить правильность географических названий;

· просмотреть качество оформления карты.

Так как соответствие и самокорректура осуществляется одним и тем же исполнителем, то корректура требует особого внимания. Основная часть самокорректуры состоит в сличение всех элементов составительского оригинала с источниками. При выявлении ошибок на карте исполнитель должен их исправить.

Если карта рекомендуется для издания, ее дополнительно проверяют специалисты-корректоры и просматривает редактор.

 

Аэрокосмические метолы создания карты

 

Аэрокосмические снимки широко используются для составления как общегеографических так и тематических карт. Для них характерна большая обзорность, одномоментность, изображение состояния объектов в разное время (повторность съемок), что дает возможность исследовать динамику объектов и процессов.

Начиная с 30-х годов ХХ в. аэрофотосъемка стала основным методом создания крупномасштабных карт – топографических, геологических, лесных, почвенных, сельскохозяйственных. Наглядное, четкое, генерализованное отображение местности на аэрокосмических снимках позволило их использовать для составления новых видов картографических произведений – фотокарт, фотоблок-диаграмм, создания новых топографических и тематических карт, обновления существующих карт, составление оперативных карт и проведение мониторинга.

Изготовление фотокарт. Фотокарты – это карты, совмещенные с фотоизображением. Они получаются в результате нанесения на оттиски с фотопланов картографического изображения отдельных элементов (координатной сетки, горизонталей, надписей и др.), либо тематического содержания (геологическое строение, почвы, ландшафты, экологические объекты и т.п.). Фотокарты составляются в проекциях и разграфке, принятых для обычных карт, они имеют одинаковую с ними основу и точность. Их иногда называют о р т о ф о т о к а р т а м и, выделяя тем самым, что при их создании фотоизображение преобразовано в ортогональную проекцию. Если фотоосновой служат космические снимки, то такие снимки называют к о с м о ф о т о к а р т а м и. Наиболее распространены общегеографические, ландшафтные фотокарты, а также с изображением поверхности Луны и других планет.

Первые фотокарты появились в 50-ых годах ХХ в. Тогда их изготавливали в сравнительно крупных масштабах (до 1:50 000) на основе аэрофотоснимков. Появления космических снимков с большим пространственным охватом в широком диапазоне масштабов и разрешения привело к изготовлению различных по содержанию фотокарт в масштабах 1:100 000 и мельче. После накопления фондов снимков на большие территории стало возможным производственное изготовление фотокарт.

Составление топографических карт. Создание топографических карт по космическим снимкам зависит от их разрешающей способности и возможности стереообработки. Исходя из графической точности (0.1 мм) снимки для стереофотограмметрической обработки при составлении карты масштаба 1:100 000 должны иметь разрешение примерно 10 м, а для дешифрирования ряда топографических объектов 1-2 м. Полное и подробное изображение всех элементов местности на топокарте трудно получить только при камеральном дешифрировании и автоматизированной обработке снимков, необходимы дополнительные полевые исследования. Космические снимки используют для построения и сгущения фотограмметрических сетей для планового и высотного обоснования мелкомасштабных съемок. Контурное содержание получают при дешифрировании космических снимков. Рисовку рельефа вначале проводили на фотограмметрических приборах, но при переходе к цифровой обработке снимков стали использовать компьютерные комплексы, так называемые ц и ф р о в ы е ф о т о г р а м м е т р и ч е с к и е с и с т е м ы.Применяя их производят автоматические стереоизмерения, строит цифровые модели рельефа, проводят горизонтали, готовят ортофотокарты и графические оригиналы карт. Обзорно-топографические карты составляют непосредственно по космическим снимкам, минуя переход от крупных масштабов к средним и мелким. На основе космических снимков масштаба 1:1 000 000 составлена базовая карта России масштаба 1:2 500 000.

Обновление карт. Существуют различные методы обновления карт. В последнее время применяют цифровые технологии. Обновление карты на фотопланах производят в тех случаях, когда изменения контуров составляет более 40% и точность карты не соответствует существующим требованиям. Применение космических снимков для обновления карт сокращает время и трудоемкость составительских и редакционных процессов, повышает ее детальность и точность. От степени устаревания карты зависит процесс ее обновления: необходимость полного обновления с пересоставлением оригинала карты или только внесением исправлений в издательский оригинал карты камеральным путем. Когда изменение контуров карты менее 20%, тогда достаточно произвести дешифрирование изменений на снимках и перенести их на издательский оригинал карты. Повторные аэрокосмические съемки хорошо подходят для регулярного обновления всех топографических и тематических карт, начиная с крупных масштабов (1:10 000).

Составление тематических карт. Космические снимки с ресурсно-картографических спутников хорошо отображают рельеф и структуру внешнего покрова земной поверхности – растительности, почв и в целом ландшафтов, что является основой для составления тематических карт. Использование космических снимков позволяет составлять мелкомасштабные тематические карты без проведения крупномасштабного картографирования, что во многом ускоряет и удешевляет процесс составления карт. Преимущественно по материалам космических съемок составляются карты, отображающие геологическое строение, почвы, растительность, использование земель, ландшафты, загрязнение природной среды.

Составление оперативных карт. В настоящее время невозможно обойтись без использования космических материалов для изучения изменчивых явлений, оценки чрезвычайных ситуаций, прогноза погоды и т.п. Наиболее распространенными являются о п е р а т и в н ы е м е т е о р о л о г и ч е с к и е к а р т ы для прогноза погоды. Развивается картографирование чрезвычайных ситуаций: лесных пожаров, наводнений, неблагоприятных экологических ситуаций и др. Космофотокарты используют для оценки состояния сельскохозяйственных культур, их повреждений и заболеваний, прогноза урожая, наблюдения за становлением и сходом снежного покрова, динамикой морских льдов и т.п. Оперативное слежение и контроль за состоянием окружающей среды по материалам дистанционного зондирования и картам называют а э р о к о с м и ч е с к и м м о н и т о р и н г о м. На основании мониторинга дается оценка и прогноз развития явлений и процессов, разрабатывается система мер по предотвращению опасных последствий развития явлений и принимаются необходимые управленческие решения.

 

Издание карт

 

Процесс издания карт начинается с создания и з д а т е л ь с к и х о р и г и н а л о в к а р т, необходимых для получения печатных форм. Издательские оригиналы изготавливаются способом фоторепродукции. Они должны соответствовать содержанию составительских оригиналов и требованиям полиграфического производства, высоким качеством графического оформления всех штриховых, цветных, полутоновых элементов и шрифтов. Выделяют несколько издательских оригиналов. Ш т р и х о в ы е и з д а т е л ь с к и е о р и г и н а л ы– содержат изображение штриховых элементов карты. Количество оригиналов зависит от числа штриховых элементов карты, печатаемых разными цветами, например оригинал рельефа – для печати коричневым цветом, оригинал гидрографии – синим и т.д. О р и г и н а л ы ф о н о в ы х о к р а с о к - отображают территории, показываемые при издании сплошными заливками или сетками. Для каждого цвета готовят отдельный оригинал, например для водной поверхности – синий цвет, для лесных площадей – зеленый и т.д. Для передачи постепенных, плавных переходов от светлых тонов одного цвета к насыщенным (более интенсивным) тонам, например при отмывке рельефа, изготавливают п о л у т о н о в ы й о р и г и н а л.

Все издательские оригиналы выполняют гравированием на непрозрачных пластиках или черчением на прозрачных основах или посредством электронного вывода слоя на фотопленку. Количество оригиналов зависит от числа красок на карте и принятой технологии печати. Для сложных карт с большим числом красок применяют фоторепродукционный способ, основанный на электронном цветоделении. Путем сканирования многокрасочного оригинала карты с помощью электронных цветоотделителей получают цветоделительные растровые печатные пленки. Такая технология состоит из трех процессов: ф о т о р е п р о д у к ц и и – преобразования изображения оригинала карты в фотоформы, и з г о т о в л е н и е п е ч а т н ы х ф о р м на основе фотоформ, п е ч а т а н и е – получение оттисков с печатных форм.

До внедрения в производство компьютерного составления карт издательские оригиналы готовились двумя способами: техники-оформители вычерчивали все элементы содержания будущей карты (кроме надписей) от руки на бумаге по синему оттиску, полученному с составительского оригинала, наклеенному на жесткую основу, или вычерчивали тушью (гравировали) элементы будущей карты на пластиках. В последнем случае обычно под прозрачный цветной пластик укладывали синюю копию составительского оригинала. Надписи обычно оформляли на отдельном оригинале, главным образом наклейкой на издательский оригинал фотонаборных названий на фотобумаге.

Фотографированием со всех издательских оригиналов получают негативы, необходимые для изготовления печатных форм. При электронном цветоделении достаточно изготовить четыре негатива – для голубой, желтой, черной и пурпурной красок. С этих негативов посредством сложения цветов можно получить изображение штриховых, фоновых и полутоновых элементов любого цвета и оттенка. Электронные лазерные цветоотделительные системы исключают ручную подготовку издательских оригиналов и дают возможность в автоматическом режиме быстро получать фотоформы с цветных карт и фотокарт большого формата.

Переход от полутонового оригинала к штриховому осуществляется посредством фотографирования изображения через растр (решетку) – сетку награвированных на стекле тонких взаимно перпендикулярных непрозрачных линий (от 24 до 60 на 1 см), благодаря чему изображение на негативе разбивается на точки, более крупные на светлых участках оригинала и уменьшающиеся в размерах на темных местах.

Для размножения карты изготавливают п е ч а т н ы е ф о р м ы: рисунок с оригинала переносят на поверхность металлической, резиновой, пластмассовой пластины или цилиндра. Печатные формы имеют печатающие элементы, дающие оттиск на бумаге и пробельные (непечатающие) элементы. В картоиздании в зависимости от печатной формы могут быть различные способы печати – плоская, высокая, глубокая.

Плоская печать – печатающие и пробельные элементы печатающей формы лежат в одной плоскости (на одном уровне). В результате химической обработки краска наносится на печатающие элементы, а пробельные ее не принимают. Лист алюминия или цинка покрывают светочувствительным слоем, на него с негатива экспонируется рисунок карты. Под воздействием света точки, линии, площади рисунка карты на печатной форме воспринимают жирную типографическую краску и и становятся не восприимчивыми к воде. Пробельные места (не занятые рисунком) печатной формы в результате экспонирования и последующей химической обработки воспринимают воду, но не воспринимают краску.

Глубокая печать – картографический рисунок углубляют посредством вырезывания или травления в печатной форме (металлический лист из меди, латуни, стали, литографического камня). В процессе печатания углубленные места заполняют краской. Печатную форму покрывают листом бумаги, пропускают под прессом, в результате чего бумага несколько вдавливается в углубления печатной формы, залитые краской, и воспринимает рисунок карты.

Высока печать – рисунок на печатной форме (металл, линолеум, дерево) делают выпуклым. Краска накатывается на верхнюю плоскость рельефных элементов. В процессе печатания краска с выпуклых элементов формы переходит на бумагу, передавая рисунок.

При контактной печати оттиск на бумаге воспроизводит зеркальное отображение рисунка. Прямое изображение карты дает возможность получить офсетный способ печати, при котором краска сначала передается с печатной формы на промежуточную поверхность резинового полотна ротационного валика, а затем с нее на бумагу.