Картографические шрифты и надписи на картах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

на тему: Картографические шрифты и надписи на картах

1. Основные виды шрифтов, их графические средства

Основные виды шрифтов, их графические средства характеризуются рисунком, толщиной, шириной и высотой отдельных элементов букв и цифр. Знаки шрифтов имеют основные (утолщенные линии) и дополнительные элементы (соединительные штрихи, угловые соединения, концевые штрихи-подсечки, каплеобразные элементы) и внутрибуквенные просветы. По сочетанию элементов выделяются различные виды картографических шрифтов.

Рис. Элементы букв

Совокупность буквенных знаков, объединенных общностью построения графических элементов, составляет определенную шрифтовую гарнитуру.

Шрифты обладают следующими признаками:

Контраст шрифта - отношение толщины основного элемента к дополнительному. Различают контрастные, среднеконтрастные и малоконтрастные шрифты. Хорошо читаемы среднеконтрастные шрифты, имеющие соотношение 2:1 или 3:1.

Светлота (жирность) - отношение толщины основного элемента (а) к ширине внутрибуквенного просвета (в). Выделяют остовные, светлые (а < 1/2 в), нормальные (а ~ 1/2 в), полужирные (а = в) и жирные шрифты (а > в).

Ширина - отношение ширины буквы (l) к ее высоте (h). По ширине различают узкие (l < 2/З h), нормальные (от l ~ 3/5 h до l ~ 5/6 h) и широкие (l > h ). Выделяют также разновидности шрифтов - суженные, расширенные.

Ориентировка - прямые, наклонные вправо и влево.

Начертание - курсивные, печатные. В шрифтах курсивного начертания заглавные и строчные буквы в основном разного рисунка, в печатных шрифтах он остается одинаковым для большинства букв.

Размер (высота букв) шрифта.

Цвет шрифта - важное изобразительное средство, влияющее на читаемость, наглядность и художественные качества шрифтового оформления карт.

В основу систематизации картографических шрифтов принят один из основных признаков - контраст шрифта, а также наличие подсечек и характер соединительных элементов.

Шрифты подразделяются на шесть основных групп

- контрастные с неплавными соединительными элементами и тонкими длинными подсечками (а);

- среднеконтрастные с плавными соединительными элементами и короткими подсечками (б);

- малоконтрастные, среди которых выделяются шрифты с плавными соединительными элементами и прямоугольными подсечками (в); с неплавными, резкими соединениями и прямоугольными подсечками (г); без подсечек (д).

Рис. Основные группы шрифтов

Употребляются также различные виды шрифтов, которые по графическим признакам не входят ни в одну из названных групп. Сюда же относятся художественные шрифты. Дальнейшее разделение шрифтов в группах ведется по гарнитурам, объединяющим шрифты одинакового рисунка, но различающимся по жирности, ширине, начертанию.

Применение шрифтов на картах

При проектировании содержания и оформления карт и атласов шрифты употребляются для:

- географических названий и различных пояснительных подписей;

- пояснений в легенде карты;

- внешнего оформления (название карты или атласа, пояснения диаграмм, графиков и др.);

- подписей выходных данных, текстов, дополняющих содержание карт.

В содержании карты шрифты выполняют разнообразные функции

1. Служат для подписей географических названий.

2. Усиливают читаемость картографических обозначений (например, подписи рек у истока, в изгибах, около устья),

3. подчеркивают специфику рисунка знака и его величину различием размера шрифта.

4. Расширяют передаваемую знаком характеристику объекта (знак морского пути дополняется указанием направления и расстояния в километрах, Керчь--Ростов, 337.

5. Пояснительные подписи даются полным словом, в виде сокращений, отдельных букв и цифр.

6. Выступают в роли условных знаков, передавая качественные и количественные характеристики объектов. Качественная сторона отображается видом, ориентировкой и цветом шрифта. На рис. деление населенных пунктов по типу поселения показано сочетанием рисунка, наклоном шрифта и применением заглавных и строчных букв (городской тип - прямой заглавный шрифт, сельский - наклонный, строчный).

Рис. Некоторые виды шрифтов («Наставления по составлению и подготовке к изданию топографической карты масштаба 1:1000000», 1971)

Использование цвета шрифта дает наибольший эффект на тематических картах. На карте месторождений полезных ископаемых используют надписи трех цветов: черным показывают разрабатываемые месторождения, красным - перспективные; серо-голубым цветом дают надписи элементов гидрографической основы.

Размером (нередко в сочетании с жирностью) отображаются величина и относительное значение объектов. Пределы изменения размеров шрифтов в содержании карт обусловлены типом и характером их использования.

В легенде карты применение картографических шрифтов связано с особенностями ее структуры, характером пояснений условных обозначений:

Ш подробные или краткие описания знаков;

Ш определительные подписи, содержащие классификационные

Ш названия разных ранговых категорий;

Ш системы индексов, цифровые, буквенные пояснения и т.п.

Читаемость легенды находится в прямой зависимости от ее шрифтового оформления. картографический шрифт надпись размещение

Выбор шрифтов для внешнего оформления карты зависит от ее назначения и характера использования. Названия справочных настольных карт даются наборными шрифтами, имеющими четкий рисунок и начертание. Для стенных карт целесообразны художественные шрифты крупных размеров, хорошо читаемые с расстояния. Разнообразны приемы шрифтового оформления атласов (обложек, титульных листов), где важно гармоничное сочетание шрифтов с форматом атласа, декоративными элементами (эмблемы, стилизованные рисунки и т.п.).

Для конкретной карты, серии карт, атласа разрабатывается определенная система шрифтов. Число видов шрифтов, применяемых на одной карте, зависит от типа и сложности ее содержания.

Большего разнообразия шрифтов требуют общегеографические карты. В инструкциях и наставлениях топографических и обзорно-топографических карт разных масштабов имеются специальные образцы шрифтов для отдельных элементов содержания. На рисунке 20 показаны основные виды шрифтов, применяемые на общегеографической карте масштаба 1:1000000 для подписей населенных пунктов, объектов гидрографии, рельефа и грунтов. Каждому элементу свойствен особый вид или несколько видов шрифтов, дифференцирующих содержание карты. В целом для всех подписей на этой карте принято 11 видов шрифтовых гарнитур, а с учетом дополнительных различий по жирности, ширине, ориентировке, написанию заглавными и строчными буквами общая цифра возрастает до 22 видов.

На тематических картах дается ограниченное число шрифтов, а в комплексных атласах оно сводится к трем-четырем видам разного рисунка.

3. Свойства шрифтов

Аналогично картографическим знакам основные свойства шрифтов состоят в их: читаемости; различимости; компактности; прозрачности (черноте); эстетичности восприятия; четкой воспроизводимости в печати.

Конкретное проявление этих свойств зависит от масштаба, тематики и назначения карты, а также целевого применения шрифтов - подписей в содержании карты, легенде или внешнем оформлении.

Читаемость - быстрота и легкость восприятия шрифта в процессе чтения карты -- выступает как обязательное требование на всех картах. Это требование приобретает особое значение, когда шрифты выполняют роль условных знаков. В этом случае важной является различимость отдельных видов шрифтов по их рисунку, размерам и другим графическим средствам.

Улучшению читаемости и различимости шрифтов способствует цвет надписей. Для элементов содержания, воспроизводимых на карте голубым цветом (гидрография) или коричневым (рельеф), их подписи часто дают шрифтами того же цвета.

Компактность шрифта зависит от характера его рисунка, ширины букв, толщины основных элементов, расстояния между буквами. Наибольшее влияние оказывают изменение ширины букв шрифта, а также характер рисунка, ибо при одинаковой ширине букв шрифты разного вида будут несколько отличаться по компактности из-за специфики начертания.

Степень компактности шрифта характеризуется площадью надписи, занимаемой на карте. Ее значение легко определяется по высоте, средней ширине буквы и длине надписи.

Компактность шрифтов особенно важна для справочных карт, где на единице площади карты необходимо поместить значительное число подписей и вместе с тем обеспечить хорошую читаемость. Компактность имеет значение и для многих тематических карт, на которых применение экономичных шрифтов освобождает место для основного содержания карты. На стенных учебных картах, при условии читаемости подписи с расстояния, компактность шрифтов имеет меньшее значение.

Прозрачность (чернота) связана с особенностями рисунка букв и жирностью шрифтов. Она определяется площадью всех штрихов основных и дополнительных элементов букв подписи (абсолютная чернота).

По экспериментальным данным отечественного картографа И. И. Сухова, оптимальная величина черноты шрифтов на общегеографических картах составляет 20-30%, предельная - около 40%. Шрифты с большим процентом черноты перегружают карту, затрудняют восприятие штриховых элементов. Но излишняя тонкость штрихов вредна для читаемости.

Эстетичность - неотъемлемое качество всех картографических шрифтов. Взгляды на эстетику шрифтов изменялись в зависимости от стилистики оформления карт в разные исторические эпохи. Например, на картах XV-XVI вв. преобладали шрифты с разнообразными декоративными деталями; они украшали карты, но порой затрудняли чтение подписи.

Один из приемов реализации эстетических требований -- это построение шрифтов по принципу «золотого сечения», т.е. когда отношение малой величины (ширины) к большой (высоте) равно отношению большой к их сумме. В цифровом выражении оно составляет 1:1,6 Используются также пропорции египетского треугольника - 3:4:5 (ширина/высота/диагональ). По этому принципу построен академический шрифт.

Особую индивидуальность придают шрифтам подсечки разного рисунка и соединительные элементы. Они являются средством стилизации рисунка шрифта. Важное качество шрифта орнаментальность, т.е. сохранение стройности и четкости строки.

Свойство качественного воспроизведения шрифтов связано с техническими приемами изготовления и способами печати карт. Современная техника изготовления и печати шрифтов позволяет воспроизводить шрифты любого рисунка, в том числе с контрастными сочетаниями основных и дополнительных элементов, тонкими подсечками и соединениями.

4. Шрифтовая нагрузка карт

Шрифтовая нагрузка измеряется площадным или числовым показателями. Площадная нагрузка - это площадь, занятая шрифтами подписей в 1 мм² на 1 см²; числовая нагрузка - число подписей на 1 см² карты.

Общая шрифтовая нагрузка зависит от количества требуемых надписей, их разнородности и характера, густоты размещения. Существенные коррективы в шрифтовую нагрузку вносят выбор rex или иных видов шрифтов, специфика их рисунка, размеры, жирность и т. п.

Наибольшая шрифтовая нагрузка - на общегеографических картах (особенно справочных) - 50-70% всей графической нагрузки, причем основная доля приходится на надписи населенных пунктов.

На карте масштаба 1:1000000 максимальное число населенных пунктов может достигать 140, минимальное - 60, а оптимальное не более 120 надписей на 1 дм² .

С уменьшением масштаба шрифтовая нагрузка возрастает. Так, на общегеографической карте мира масштаба 1:2 500 000 максимальная густота подписей населенных пунктов составляет около 300, минимальная - 80, оптимальная - 200 подписей на 1 дм

На мелкомасштабных картах наблюдается изменение характера подписей; исключаются пояснительные подписи, относящиеся к деталям, наносятся названия крупных географических объектов, изображаемых в целом лишь на обзорных картах (подписи орографических районов, названия республик, областей и др.). Надписи таких объектов требуют более крупных размеров и соответственно больших площадей на карте.

Зная средние площади подписей разного значения и ранга и их количество, можно рассчитать общую площадную шрифтовую нагрузку всей карты, отдельных элементов, а также районов с разной густотой подписей.

5. Размещение надписей на географических картах

При первоначальном чтении содержания карты обращаются к географическим названиям. Скорость восприятия элементов содержания зависит от правильного расположения надписей различных географических объектов. Общее требование к размещению надписей состоит в том, что каждая надпись должна четко указывать принадлежность к определенному географическому объекту.

Расположение надписей обусловлено характером локализации объектов на карте. Среди явлений, локализованных в пунктах, значительное число подписей имеют населенные пункты, для которых применяют шрифты разного рисунка и размера.

Все названия населенных пунктов располагаются вдоль параллелей, на картах с прямоугольной сеткой координат - горизонтально, т.е. параллельно северной и южной рамкам карты. Названия обычно подписывают с правой стороны на свободных местах от штрихового изображения на достаточно близком расстоянии (0,3-0,5 мм) от объекта.

При большом скоплении населенных пунктов на небольшой площади размещение подписей справа не всегда представляется возможным. Допускается свободное расположение, иногда даже изогнутое (лекальное), но обеспечивающее четкую принадлежность подписи к соответствующему объекту. При большой загруженности штриховыми элементами отдельных участков карты для надписи выбирается такое положение, при котором она закрывает наименьшую часть штрихового изображения.

Рис. Размещение надписей населенных пунктов

Названия объектов линейного распространения располагаются параллельно знаку объекта или вдоль его оси.

Некоторые особенности имеют подписи речной сети, где их расположение идет по плавной кривой, отражающей изгибы русла реки (рис. 22).

Эти названия обычно подписывают наклонным шрифтом, причем наклон каждой буквы ориентируют по нормали к кривой. При подписи прямыми шрифтами ось каждой буквы располагается, перпендикулярно к кривой. Надписи рек размещают на любой стороне знака без учета направления течения. Для крупных рек используют разные размеры шрифтов, причем подписи дают у истока, на участках с резким изменением направления течения, ниже впадения крупных притоков и в приустьевой части реки; при этом размеры шрифта постепенно увеличиваются от ее верхнего течения к устью. Для рек, ширина которых изображается в масштабе карты, названия подписывают по средней оси знака.

Рис. Размещение надписей рек на картах

В размещении названий площадных объектов используют различные приемы, связанные с характером протяженности, формой и величиной площади объекта. На рисунке 23 показан ряд способов размещения названий озер и морей. Для площадей, имеющих сложную конфигурацию с изменением направления главной оси, надпись располагается в разрядку вдоль вытянутой оси контура.

Рис. Размещение надписей площадных объектов

Объекты, занимающие на карте большие площади и протяженность (например, горные хребты, низменности и др.), подписывают вдоль всего объекта, указывая тем самым пределы его распространения. В некоторых случаях границы размещения объекта на карте указывает только лишь надпись без применения других обозначений, при этом расположение надписи должно точно соответствовать местоположению и протяженности объекта. Названия крупных по площади объектов (материки, государства, океаны) размещаются также по всей площади, иногда в две-три строки, причем применяются шрифты крупных размеров.

Конкретные указания по выбору и расположению шрифтов на многолистных картах содержатся в инструкциях и наставлениях по составлению этих карт с приложением образцов оформления.

6. Компьютерное размещение надписей

Большинство программ поддерживают два основных способа размещения надписей:

1) надпись, отнесенная к точке;

2) надпись, отнесенная к линии.

Надпись, отнесенная к точке, может быть расположена слева, справа или по центру относительно точки привязки (горизонтальное выравнивание). Базовая линия текста при этом является прямой.

Некоторые программы, в основном картографические блоки ГИС, позволяют делать и вертикальное выравнивание, т.е. размещать надпись сверху, снизу и по центру относительно точки привязки в вертикальном направлении. Использование выравнивания позволяет сохранять взаимное расположение надписи и подписываемого объекта при изменении параметров шрифта.

Как известно, созданную надпись можно трансформировать с помощью аффинных преобразований. Выравнивание относительно точки привязки сохраняется и после поворота, только горизонтальное выравнивание делается вдоль базовой линии текста, а вертикальное - в перпендикулярном направлении.

Поскольку буквы рисуются как площадные графические объекты, то можно выбрать цвет заливки буквы, а также цвет и толщину линии, образующей ее границу. По умолчанию граница обычно не рисуется, а для заливки используется черный цвет.

Некоторые программы позволяют применять к буквам и другие способы построения площадных знаков (заполнение шаблоном, градиентная закраска). Графические программы общего назначения позволяют также преобразовывать буквы в контуры, с которыми можно работать как с обычными графическими объектами.

В надписи, отнесенной к линии, точка привязки каждой буквы надписи расположена на опорной линии, а направление базовой линии буквы совпадает с направлением касательной к опорной линии. Это позволяет создавать подписи, расположенные по кривой, например, подписи речной сети, озер, морей, населенных пунктов при большом скоплении надписей на небольшой площади (лекальное расположение).

Для надписи, отнесенной к линии, существует аналог горизонтального и вертикального выравнивания.

В первом случае текст прижимают к началу, либо к концу опорной линии, либо располагают в ее середине. В некоторых программах существует еще один способ выравнивания, при котором надпись автоматически растягивается вдоль всей опорной линии за счет увеличения промежутков между буквами.

При отсутствии такой возможности надпись вдоль линии можно растягивать за счет подбора величины промежутков между буквами вручную через диалог выбора параметров шрифта. Аналогом вертикального выравнивания является размещение текста над опорной линией, под ней или так, чтобы опорная линия проходила через середину букв.

Очень полезна при создании надписей возможность использования шрифтовых стилей (это понятие существует и в текстовых редакторах). Стиль включает в себя гарнитуру шрифта и все его параметры. Набор стилей создается один раз.

Для каждой надписи указывается шрифтовой стиль, которым она должна быть выполнена. При необходимости исправить какой-либо из параметров шрифта, достаточно внести изменения в параметры стиля и все надписи, выполненные им, будут изменены.

В некоторых ГИС существуют дополнительные модули, позволяющие автоматически размещать надписи на карте.

Для их работы необходимо, чтобы в базе данных содержались названия картографируемых объектов. Такие модули могут размещать подписи населенных пунктов по касательной к параллелям, создавать криволинейные подписи для объектов гидрографии, учитывать наложение надписей на другие объекты и многое другое.

Лучшие из таких программ позволяют создавать шрифтовое оформление карты, практически не требующее дополнительного редактирования. В любом случае автоматическое размещение надписей может быть использовано в качестве предварительного этапа, который позволяет существенно сократить время на шрифтовое оформление карты.

Надписи, выполняемые картографическими шрифтами, изготавливаются разными способами в зависимости от требований к качеству исполнения.

На составительских оригиналах надписи выполняют обычно рукописно определенными картографическими шрифтами, предусмотренными для карт в соответствующих инструкциях, наставлениях или специальных программах.

Техника рукописного исполнения и правила вычерчивания основных видов картографических шрифтов, отдельных букв и их элементов достаточно подробно показаны в учебнике «Топографическое черчение» (1986).

Надписи на составительском оригинале вычерчивают с соблюдением определенных размеров, начертания и цвета, соответствующих шрифтам для каждого элемента содержания.

Главной задачей при рукописном вычерчивании надписей является их правильное расположение относительно соответствующих объектов, с учетом других штриховых элементов.

На издательских оригиналах изготовление надписей требует высокого графического исполнения, что связано с последующими технологическими процессами подготовки карты к изданию, т.е. с получением высококачественных копий с издательского оригинала фоторепродуцированием или светокопированием. При сложном содержании карты изготавливают отдельный оригинал надписей.

Рукописное вычерчивание шрифтов заменяется более совершенными способами с использованием компьютерных технологий, позволяющих воспроизводить многообразные виды картографических шрифтов разного рисунка и размера.

При изготовлении надписей все программы могут использовать шрифты, установленные в операционной системе. В настоящее время имеется множество качественных шрифтов различных видов (счет идет на тысячи), в том числе и картографических.

Наиболее популярны шрифты в форматах TrueType или PostScript (Type I). Эти шрифты состоят из математического описания кривых и областей для каждого символа, что позволяет получать качественное изображение букв при любом их размере и на любом устройстве вывода.

Кроме того, к символам можно применять любые аффинные преобразования для изменения их формы и расположения без потери качества. В частности, это позволяет воспроизводить надписи, повернутые под любым углом. В операционной системе могут быть установлены также растровые (bitmap) шрифты, но они предназначены в основном для быстрого вывода текста на дисплей, и их использование для создания надписей на картах не рекомендуется.

В диалоге выбора гарнитуры шрифта для создаваемой надписи обычно рядом с названием шрифта указывается и его формат в виде специального знака.

Наборы готовых шрифтов различных видов выпускаются на компакт-дисках.

Поиск нужных видов шрифтов облегчает то, что при создании компьютерных вариантов шрифтов полностью соблюдена преемственность в их названиях. Шрифт выбирается по названию гарнитуры (typeface). Для выбранной гарнитуры можно установить размер шрифта, начертание, жирность, промежутки между буквами.

Размещено на Allbest.ru