Разработка методики отображения территориальной дифференциации для целей мелкомасштабного картографирования

Значение картографической продукции и картографической информации постоянно возрастает. Современная техника позволяет быстро и в большом объеме изготавливать картографическую продукцию. С развитием новых информационных технологий возрастает потребность населения в картографической информации, встроенной в компьютерные системы. В то же время создаваемые базы данных не являются гибкими и не обладают возможностью расширения состава картографируемых объектов с учетом потребностей пользователей. Они не позволяют учитывать все возможные комбинации свойств пространственных данных и все их сочетания. Это вызвано творческим характером получения и обработки пространственной информации.

Слабая формализованность мелкомасштабной картографической информации осложняет ее автоматизацию. Разнообразие типов моделируемых данных, каждый из которых обладает уникальной и часто сложной структурой, необходимость представления пространственных и семантических отношений между пространственными данными, требует постановки исследований, связанных с анализом конкретных картографических изображений справочных изданий, разработки методики построения картографического изображения, позволяющей «управлять» уровнем его территориальной дифференциации, уровнем обзорности изображения.

Диссертационная работа, выполненная в данном направлении, связана с формализацией отдельных сторон картографического изображения с целью разработки методики отображения территориальной дифференциации на картах отдельных видов. Взгляд на пространственную информацию и способы получения новых знаний с позиций дифференциации территории в географии не является новым. В отечественной картографии данное направление частично рассматривалось в теоретических разработках М. К. Бочарова, К. А. Салищева,.

А. Ф. Асланикашвили, В. И. Сухова, Ю. В. Филиппова, J1.C. Гараевской, А. А. Лютого, А. С. Васмута, A.M. Берлянта и др.

Территориальная дифференциация как уровень обобщения изображения пространственной информации применяется при выполнении научно-методических работ для выделения районов по одному или нескольким признакам. Разработанные при этом классификации и схемы границ распространения районов затем используются в практической картографии как основа, как методические рекомендации общего характера при составлении конкретных карт. В картографии с территориальной дифференциацией связана разработка нормативов генерализации по географическим признакам территории. Данная методика используется при редактировании обзорно-топографических и обзорных общегеографических карт.

Вторая глава посвящена разработке методики отображения территориальной дифференциации на мелкомасштабных общегеографических картах. Исходным материалом для изучения методики построения картографических изображений служат результаты картометрических исследований, выполненных на основе современных общегеографических карт мелких масштабов. Изучение и сравнительный анализ графической нагрузки позволили установить, что, несмотря на различные масштабы изображения и принципы составления топографических и обзорных общегеографических карт, генерализация их содержания основывается на единообразных цензах и нормах отбора графической нагрузки (например, число объектов на единицу площади карты). Используя понятие «территориальная дифференциация» как фактор анализа картографического изображения, необходимо разработать качественные критерии мелкомасштабного картографического изображения наряду с имеющимися количественными нормативами генерализации (на примере отображения населенных пунктов). Качественные критерии позволят уточнить содержательную часть назначения карты и внести некоторую определенность в процесс проектирования карты уже на этапе составления технического задания.

Третья глава связана с разработкой методики отображения территориальной дифференциации на тематических картах. Систематизированное рассмотрение способов изображения, применяемых на тематических картах, позволяет выявить общие свойства и принципы построения мелкомасштабного картографического изображения. Систематизация картографических способов выполнена на основе координатной «привязки» исходных данных и «масштабов» изображений, создаваемых условными знаками и другими изобразительными средствами на общегеографических и тематических картах. Такая группировка позволит формализовать область применения способов с учетом исходных пространственных данных и выявить методические подходы построения картографического изображения. В данной главе фактор «территориальная дифференциация» предлагается использовать для установления и отображения уровней территориальной дифференциации при обработке статистических данных с целью отображения уровней обзорности картографического изображения на примере картограммы.

Выводы.

1. Выполнена группировка способов изображения, применяемых на тематических картах, и показаны возможности отображения на их основе территориальной дифференциации.

2. Показаны возможности отображения территориальной дифференциации на основе выбора показателей картографирования на примере картодиаграммы «Изменение численности населения РФ» и показан принцип составления на ее основе результирующей картограммы.

3. Разработана методика отображения территориальной дифференциации на основе пошаговой обработки статистических данных: вся совокупность статистических данных подразделяется на укрупненные районы (I, И, III), выбираются статистические характеристики (экстремальные значения), и на их основе устанавливаются различные уровни территориальной дифференциации (региональный, межрегиональный или глобальный), выбирается уровень территориальной дифференциации, который задает детальность шкалы. Уровни территориальной дифференциации позволяют выявить на региональном уровне характерные, а на глобальном — универсальные признаки явления.

На основе вероятностно-статистических способов обработки данных показаны возможные методические подходы к генерализации территориальных статистических данных на этапе редактирования картограммы.

4. Полезность данной методики в простоте и наглядности выполняемых операций. Методика позволяет заменить перебор значительного объема исходных данных и выполнить их обработку на основе отдельных статистических характеристик (экстремальных значений каждого укрупненного района).

Пошаговая обработка данных позволяет возвратиться к исходным данным для анализа и интерпретации промежуточных результатов обработки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Территориальная дифференциация как направление исследования позволило переосмыслить уже известные способы и методики построения мелкомасштабного картографического изображения и определить критерии, свойственные данному изображению. В связи с этим мелкомасштабные картографические изображения рассмотрены с учетом:

• изучения и редактирования нагрузки карты, пространственного соответствия объектов, их территориальной структуры при отображении территориальной дифференциации;

• генерализации пространственной информации при разномасштабном изображении одной и той же территории с учетом уровней территориальной дифференциации.

2. На основе логической схемы построения картографического изображения выявлена познавательная ценность мелкомасштабных общегеографических карт, которая связана с установлением взаимного пространственного соответствия элементов содержания. Предложено при построении картографического изображения учитывать не только общую графическую нагрузку на единицу площади карты, но и территориальную структуру элементов содержания и на ее основе отображать территориальную дифференциацию объектов. Территориальная структура объектов выявлена и изучена на примере населенных пунктов, наиболее многообразно характеризуемых на общегеографических картах. Источником для установления территориальной структуры населенных пунктов служили справочные картографические произведения общегеографического содержания: региональная карта Среднего Поволжья масштаба 1:2500 ООО Атласа мира 3-его издания (1999) и соответствующий участок Карты России и сопредельных государств масштаба 1:2500 ООО (1999).

Разработанная методика картометрических исследований позволила выявить три группы населенных пунктов: «основные» (индивидуальные) населенные пункты, характеризующиеся сочетанием признаков населенного пункта и взаимосвязями с другими элементами содержания. Комбинация условных знаков данного населенного пункта и объектов других элементов содержания создает на карте индивидуальный «графический образ» — «дополнительные» (типические) населенные пункты, отображающие связь с объектами других элементов картографического изображения и «прочие» (общие) населенные пункты, связь которых с другими элементами содержания на данных картах не прослеживается.

Территориальная структура населенных пунктов позволяет определить «содержательный фактор» масштаба: предельным масштабом, при котором можно отобразить размещение населенных пунктов, является масштаб 1:2500 ОООкарты масштаба 1:3000 000 — 1:4000 000 отображают различия плотности и степень концентрации населенных пунктовкарты 1:5000 000 -1:8000 000 отображают изменение расстояний между крупными картографируемыми объектами, площади, в пределах которых они отображаются.

Установлено, что при дальнейшем уменьшении масштаба изображения норма графической нагрузки населенных пунктов (число населенных пунктов на единицу площади карты) перестает «работать» и в качестве количественного норматива выступает «площадь» в масштабе карты, приходящаяся на картографируемый объект.

3. Изучены основные направления территориальной дифференциации, применяемые в практике картографических работ, в географических исследованиях и отчасти в экономике и управлении территориями. Выполнена группировка способов изображения, применяемых на тематических картах, и показаны возможности отображения на их основе территориальной дифференциации.

4. Рассматривая территориальную дифференциацию как способ упорядочения исходной информации, предложено обработку информации выполнять на уровне выбора показателей картографирования и при целенаправленной обработке совокупности пространственных данных. В первом случае методика определяется способом изображения выбранных показателей, условными обозначениями и группировкой понятий, характеризующих территориальную дифференциацию и составляющих легенду карты. Во втором случае методика позволяет учитывать фактор территориальной дифференциации от первого до последнего этапа обработки данных. Пространственное обобщение данных выполняется на основе экстремальных значений, с учетом которых возможно задать уровни территориальной дифференциации (региональный, межрегиональный или глобальный). Степень обобщения данных позволяет выявить на региональном уровне — характерные признаки, на глобальном — универсальные признаки территории.