Гістарычная традыцыйная картаграфія

3.3 Знакі на тапаграфічных картах: рэльеф, вада, глебы, узгоркі і лагчыны, расліннасць

Формы рэльефа (узгоркі, лагчыны, горы, нізіны, узвышшы), гідраграфія (азёры, рэкі, балоты, сажалкі), населеныя пункты, шляхі, вытворчыя і сацыяльныя аб'екты, расліннасць, палітыка-адміністратыўныя межы і інш, плюс геадэзічная сетка (картаграфічная сетка) з даўгаты і шырыні -- фарміруюць лічбавую мадэль мясцовасці (Гурьянова, 2009, с.47).

Для рэльефу важна акрэсліць абсягі яго формаў з пазначэннем высот і гарызанталяў. Гэта вельмі складаная праца, што раней выконвалася вялікімі штатамі геадэзістаў і тапографаў. Зараз жа складаць падобныя карты нашмат прасцей з дапамогай сучасных ІТ і спадарожнікавай здымкі мясцовасці.

Ёсць вялікі набор картаграфічных знакаў для абазначэння розных катэгорый рэльефу, расліннасці, гідраграфіі і інш. Для гісторыкаў абазначэнні дадзенай групы менш актуальныя, бо аблюстроўваюць уласна прыродна-геаграфічныя ўмовы пражывання чалавека.

4. Знакі на тапаграфічных картах: населенныя пункты, сацыяльна-эканамічныя і культурныя аб'екты, шляхі, лініі сувязі, межы і загараджэнні, некаторыя іншыя абазначэнні

Большае значэнне маюць для гісторыкаў абазначэнні на картах сацыяльных і культурных аб'ектаў і з'яў. Як правіла падобныя тэрміны на картах маюць характарыстыкі колькасці, рангу, абсалютнай велічыні, катэгорыі. Напрыклад розныя па памерах гарады: буйнейшыя -- са звыш 1 млн жыхароў, буйныя -- з насельніцтвам ад 500 тыс. да 1 млн жыхароў, сярэднія -- з насельніцтвам ад 100 тыс. да 500 тыс. жыхароў, меншыя -- 50--100 тыс. жыхароў, малыя -- ад 10 тыс. да 50 тыс. жыхароў.

Існуе мноства абазначэнняў для помнікаў культуры на картах. Асабліва на планах гарадоў. Гэта музеі, тэатры, кінатэатры, стадыёны, інш. На тапаграфічных картах буйнога маштабу могуць быць паказаны межы сялянскіх ці дачных сялібаў, розныя ўгоддзі (сады, агароды, палеткі).

5. Картаграфічная сетка (лініі мерыдыянаў і паралеляў). Маштаб

Аб'екты на карце маюць свае метрычныя артыбуты. Фактычна, гэта даўгата і шырата. Так, даўгата -- ад 0 до 3600 с захаду на ўсход альбо ў абодва бакі ад 0 да 1800 з пазначэннем "ўсходняя" ці знака плюс (+), альбо "заходняя" ці знака мінус (-). Падобна ж вызначаецца шырата: ад 00 на экватары да 900 на полюсах. Для паўночнага паўшар'я яе вызначаюць як "паўночная" і дадатная, а для паўднёвага -- "паўднёвая" і адмоўная. Лініі даўгаты называюцца мерыдыянамі, а шыраты -- паралелямі (шыротнымі паралелямі). Нулявая шырата -- гэта экватар, што ёсць умоўная лінія праведзеная прац цэнтр масы Зямлі і перпендыкулярна восі яе руху. Паралельна ж восі руху Зямлі (з поўначы на поўдзень) адкладзены мерыдыяны. Пачатковым (нулявым) лічыцца мерыдыян Грынвіча. Ад яго разлічваецца даўгата геаграфічных аб'ектаў паверхні Зямлі. Разам паралелі і мерыдыяны ўтвараюць геаграфічную сетку -- на глобусе альбо эліпсоіднай (шаравай) мадэлі Зямлі, картаграфічную сетку -- на плоскасці картаў.

Маштаб (scale, horizontal scale) -- суадносіны дробнага прамежка на карце да адпаведнага прамежка на рэальнай прасторы, што выяўляе карта. Маштаб можа быць графічны альбо лінейны -- паказвае шкалу ў сантыметрах да большых велічынь адлегласці ( у км, мілях) на зямной паверхні. Маштаб можа быць пайменаваным -- паказвае велічыню адлегласці прасторы ў праекцыі на карце. Лічбавы маштаб -- паказвае суадносіны адлегласцей праз дробны лік (адзінка адлегласці/кратнасць памяншэння велічыні на карце). Павобле маштабу могуць быць дробнамаштабныя, сярэдне- і буйнамаштабныя (тапаграфічныя) карты.

6. Картаграфічныя праекцыі. Геаграфічныя каардынаты. Аб'екты карты: кропка, лінія, палігон

У агульных рысах сутнасць картаграфічнай праекцыі была пададзена вышэй. Паводле спосабу вызначэння геаграфічных каардынат пунктаў мясцовасці адрозніваюцца розныя праекцыі -- астранамічная, геадэзічная, геацэнтрычная і і нек.інш. Агульнае ўраўненне картаграфічных праекцый паказвае як перадаюцца паказнікі шыраты (В) і даўгаты (L) на мясцовасці з прамавугольнымі каардынатамі x і y на плоскасці карты:

x = f1(B,L);

y = f2(B,L).

Тут f1 і f2 -- незалежныя, адназначныя і канечныя функцыі.

За выключэннем тапаграфічных картаў з буйнымі маштабамі ўсе картаграфічныя праекцыі маюць скажэнне, бо іначай немагчыма перадаць паверхню сферычнага (эліпсоіднага) аб'екта на прамавугольную плоскасць.

Гэтыя скажэнні могуць быць:

раўнавугольнымі (conformal projections, orthomor phic projections) -- не скажаюцца толькі вуглы і накірункі;

раўназначныя (equivalent projections, equal-area projectins, authalic projections) -- не скажаюцца плошчы;

раўнапрамежкавыя (equidistant projections) -- не скажаюцца накірункі (паралелі і мерыдыяны);

адвольныя (arbitraty projections, aphylactic projections, compromise map projections) -- у той альбо іншай ступні скажаюцца вуглы і плошчы.

Геаграфічныя каардынаты -- лічбавыя значэнні праз якія вызначаецца становішча геаграфічнай кропкі на паверхні Зямлі/мясцовасці альбо прасторавыя параметры геаграфічнай кропкі (аб'екта).

Ёсць прамавугольныя альбо дэкартавы каардынаты (rectangular сoordinates, Cartesian сoordinates) -- на плоскасці з шкалой лічбавых велічынь са значэннямі «+» і «--» па восях Х і У альбо ардынатаў і абцысаў.

Ёсць прамавугольныя каардынаты ў прасторы (3D сoordinates) -- да згаданай дэкартавай шкалы каардынат дадаецца трэцяя вось Z альбо апліката. Падобна да дэкартавай гэтая шкала мае нулявую адзнаку ў кропцы перасячэння ўжо не 2-х, а 3-х перпендыкулярных пласкасцей.

Часта выкарыстоўваецца ў картаграфіі полюсныя каардынаты (polar сoordinates) -- вызначаюць месцазнаходжанне кропкі на плоскасці ў плоскасці восі абцысаў (У). Найчасцей (ад часоў Клаўдыя Пталемея) гэта кірунак на поўнач, альбо мерыдыян паўночнай шыраты.

Выкарыстоўваюць таксама эліпсоідныя каардынаты (ellipsoidal сoordinates) -- даўгата, шырата, вышыня. Пра вызначэнне даўгаты і шыраты ўжо распавядалася. Вышыня -- над узроўнем сусветнага акіяна паводле прынятых адзнак вышыні мора да сушы. Займаецца тэорыяй і практыкай вызначэння эліпсоідных каардынат навука геадэзія.

Аб'екты карты -- кропка, лінія, палігон.

Кропка (point, point feature) -- асобная найбольш дробная адзінка вымярэння ў картаграфіі. Гэта абсалютна дыскрэтны аб'ект ці кропка.

Дзве і больш кропак злучаюцца і ствараюць лінію (line, line feature): прамая, дуга, перасечаная лінія і г.д.

Калі ж лінія злучае кропкі такім чынам, што зыходзіць і прыходзіць у дадзеную кропку мноства, то гэта палігон (polygon, area, area feature, region). Альбо фігура ці арэял, контур альбо вобласць, рэгіён альбо шматвугольнік.

7. Картаграфічныя ўмоўныя знакі

Умоўныя абазначэнні ў картаграфіі (conventional sign, cartograpnic symbols, map symbols) -- розныя графічныя знакі (сімвалы). Што служаць для абазначэння аб'ектаў і з'яваў прасторы на карце. Яны адлюстроўваюць розныя атрыбуты геаграфічнай прасторы: памеры, форму, выгляд, суадносіны аб'ектаў, іх якасныя і колькасныя характарыстыкі.

Для лінейных аб'ектаў выкарыстоўваюць лінейныя ўмоўныя знакі (line symbols); для аб'ектаў, што займаюць пэўную плошчу, -- умоўныя знакі арэалу (area pattern, area symbols); для выяўлення ж складаных аб'ектаў на карце -- пазамаштабныя ўмоўныя знакі (point symbols).

Умоўныя абазначэнні з тлумачэннем іх зместу прыводзяцца ў лягендзе карты. Ад часоў першых картаў было распрацавана і ўведзена мноства картаграфічных знакаў. З Новага Часу яны былі сістэматызаваны. Але працэс гэты не завершыўся і працягваецца і дагэтуль праз прагрэс картаграфіі.

Панятак пра камп'ютарную (электорную) карту: асноўныя вызначэнні і характарыстыкі.

Камп'ютарная карта (computer map), як ужо вышэй адзначался -- гэта лічбавая мадэль паверхні Зямлі (іншага нябеснага цела), альбо мадэль якой-небудзь карты ў лічбавым фармаце. Пры яе стварэнні выкарыстоўваюцца сродкі аўтаматызаванага картаграфавання альбо ГІС.

Ёсць спрэчнасць, але зараз да электронных карт адносяць усе карты, што былі зроблены сродкамі ІТ і маюць алічбаваны характар. Незалежна ад таго, зроблены яны ў спецыялізаваных ГІС альбо не. Напрыклад тыя карты, што намаляваны сродкамі растравай графікі ў Adob Phоtoshop і інш. будуць лічыцца электроннымі картамі нават калі яны аформлены без уліку картаграфічнай праекцыі (карты-схемы). Галоўнае пры гэтым, што носьбіт інфармацыі карты -- электронны, лічбавы (камп'ютар). Карты пры гэтым выяўлены графічнымі сродкамі ІТ праз растравую ці вектарную (аб'ектна-арыентаваную ці вектарна-аб'ектную) тэхналогію.

Картаграфічны метад навуковага даследавання. Тэматычная карта. Аналітычныя, комплексныя і сінтэтычныя карты.

Картаграфічны метад даследавання (cartographic method of research) -- навуковы метад даследавання з дапамогай карты як мадэлі таго ці іншага аб'екта. З дапамогай карт можна вывучаць самыя розныя бакі рэчаіснасці. Напрыклад, пашыранасць тых ці іншых з'яваў у куоттуры і мове, дынаміку і развіццё прамысловых і аграрных прадпрыемстваў, колькасныя і якасныя параметры экалогіі водаў таго ці іншага вадаёму, мн. інш.

Такім метад даследавання дазваляе вырашыць шэраг задачаў: прасачыць стан і змены стану з'яваў, спрагназаваць забалочванне глебаў пэўнай мясцовасці альбо спраектаваць зручны маршрут чыгункі ці турыстычнай сцяжынкі, паведаміць пра наступствы лясных пажараў.

Тэматычная карта (thematic map) -- створаная паводле запытаў і метаду асобнага даледчыка ці іншага спажыўца карты. Яны могуць быць ацэначнымі, прагнознымі, інвентранымі, інфарматыўнымі, комплекснымі, сінтэтычнымі. Вылучаюць групы тэматычных картаў -- прыродныя (кліматычныя, геалагічныя і т.п.), грамадскімі (адлюстроўваюць насельніцтва, культуру, гаспадарку, гістарычныя падзеі і інш.), вузка-практычнымі (інжынернымі, экалагічнымі і т.п.). Насамрэч правесці дакладную тыпалогію тэматычных карт яшчэ не ўдалося. Прыведзеная -- дастаткова ўмоўная і належная да ўдасканалення.

Аналітычныя карты -- праводзяць супастаўленні і вынікі назіранняў за пэўнымі аб'етакмі ў прасторы. Напрыклад, экаоагічны стан лясоў у раёне моцных вясенніх разліваў і сельскагаспадарчага асваення. Альбо верагодныя маршруты плаванняў даўнефінікійскіх мараплаўцаў вакол берагоў Афрыкі.

Комплексныя карты -- карты, што паядноўваюць некалькі важнейшых, але блізкіх групаў атрыбутаў геаграфічных (гістарычных) аб'ектаў. Напрыклад, размяшчэнне гарадоў, кірмашоў і маршруты гандлю ў Беларусі ў Позняе Сярэдневечча разам з пазначэннем населенасці мясцовасцей і іх тэрытарыяльна-адміністратыўнага падпарадкавання.

Сінтэтычныя карты -- аб'ядноўваюць разнародныя характарыстыкі геаграфічных аб'ектаў на адной карце. Могуць быць вельмі разнастайнымі, складанымі і шматузроўневымі. Напрыклад, стан гарадоў і адміністратыўна-тэрытарыяльны падзел Беларусі ў розныя гістарычныя эпохі. Альбо ландшафтныя характарыстыкі і размяшчэнне аб'ектаў аграрнай індустрыі. Вялікае значэнне сінтэтычных картаў тое, што яны дазваляюць нам больш поўна і шматбакова прасачыць праявы рэчаіснасці, ацаніць узаемазалежнасці. Напрыклад, вызначыць ролю розных фактараў у гісторыі.

Геаграфічная інфармацыйная сістэма альбо ГІС -- гэта інфармацыйная сістэма, што забяспечвае збор, захоўванне, апрацоўку, доступ і адлюстраванне даных аб прасторы ў выглядзе мадэлі-карты і вытворных ад яе (выбаркі, табліцы даных і т.п.). Як ужо раней гаварылася, ГІС прадстаўляюць прасторавую інфармацыю ў выглядзе растравых, вектарных, альбо аб'ектна-арыентаваных лічбавых картаў.

Асноўныя кампаненты ГІС: а) тэхнічны (персанальны камп'ютар, прыстасаванне ўводу і вываду інфармацыі, таксама - для захоўвання і апрацоўкі даных, тэлекамунікацыйныя сродкі);

б) праграмны (аперацыйныя і праграмныя асяродкі, сеткавае праграмнае забеспячэнне, сістэмы кіравання базамі даных альбо БД -- напрыклад Windows 7, Microsoft Access, Exel);

в) інфармацыйнае забеспячэнне (розныя масівы інфармацыі, сістэмы класіфікацыі і кадзіравання інфармацыі).

Падкрэслім, што праграмныя кампаненты ГІС ёсць двух тыпаў: прасторавыя і атрыбутыўныя. Прасторавыя -- тыя, што працуюць з уласна картаграфіяй у сістэме, а атрыбутыўныя -- апісваюць геакардынаты і іншыя звесткі ап тых ці іншых геаграфічных аб'ектах.

Асноўныя задачы ГІС: 1) увод даных,

2) маніпуляванне данымі,

3) кіраванне данымі,

4) ажыццяўлене запыта па даных,

5) аналіз даных,

6) візуалізацыя даных.

На сучасны момант ГІС ёсць мноства, а самая гэтая сфера стала важнай часткай эканомікі ў свеце, што вырашае стратэгічныя пытанні. Шырока ўжываюцца ГІС у розных галінах гаспадаркі і навуковага даследавання Зямлі і Сусвету. Прыкладам ёсць, дзе прадстаўлены звесткі аб самых розных і актуальных падобных сістэмах. Тут ёсць вялікая бібліятэка анлайн па сродках Гіс, мноства карысных спасылак, прадстаўлены наступныя ГІС: ArcGIS (універсальная ГІС з наборам папулярных модуляў-праграм, такіх як CarryMap, SXF Tools, XTools Pro, TAB Reader), MapInfo Professional, Zulu (для працы з растравымі і тэматычнымі картамі), GRASS, CityCom (для інжынерна-тэхнічных працаў), MapImagery (для працы з касмічнымі і аэраздымкамі), RockWorks (для геалогіі) і інш.

Функцыянальныя магчымасці ГІС. Аперацыі геаінфармацыйных тэхналогій і групы з 8 аперацый. Асобныя функцыі і функцыянальныя групы.

Асноўныя функцыянальныя магчымасці ГІС адпавядаюць асноўным іх задачам. Першае, гэта ўвядзенне даных у машынны асяродак, у т.л. з дапамогай сканераў. Другое, гэта магчымасць імпарту альбо трансфармацыі даных з аднога ў іншы фармат. Трэццяе, захоўванне даных у прыдатным фармаце для адпаведнай ГІС. Альбо ў наборах бібліятэк ГІС. Чацьвёртае, кіраванне БД ГІС. Пятае, магчымасць ці наборы інструментаў для працы з электроннымі картамі, па іх змяненню і распрацоўцы.

Асноўныя аперацыі ГІС: 1) збор даных, 2) захаванне даных, 3) aпрацоўка даных (аналіз звестак і мадэляванне), 4) абмен данымі, 5) імпарт і трасфармацыя даных, 6) вывад даных, 7) картаметрычныя аперацыі, 8) аперацыі аверлэю.

Вылучаюць 4 асноўныя функцыянальныя групы ГІС:

1) задачы, што патрабуюць выдачу карты на прыстасаваннях увода- вываду сродкаў аўтаматызацыі і выкарыстанне яе ў якасці рабочака фона;

2) задачы па распрацоўцы профілю і характару мясцовасці ў ГІС;

3) задачы працы з інфармацыяй аб дарожный сетцы,

4) праца з аб'екатмі, што знаходзяцца ў межах пэўных тэрыторый.

Гл.: ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы. Основы.: Пер. с англ. М: Дата+, 1999.

Увод даных у аператыўную сістэму камп'ютара праз імпарт іх з наяўных баз лічбавых даных альбо з дапамогай алічбавання крыніц.

Увод даных у аператыўную сістэму кам'ютэра -- важная частка працы з ГІС. Фактычна, гэта нярэдка ўяўляе сабой аналагавае і лічбавае пераўтварэнне даных. Пры працы з картамі найчасцей даводзіцца алічбоўваць картаграфічныя крыніцы з дапамогай спецыяльных лічбавальнікаў альбо дыгітайзероаў (з ручным абводам альбо шляхам сканавання аналагавых арыгіналаў з наступнай іх вектарызацыяй). Апроч таго шырока выкарыстоўваецца імпарт наяўных лічбавых даных.

Канечне, пры любым алібаванні звестак неабходна ажыццяўляць кантроль памылак алічбавання, тапалагічнай і геаметрычнай адпаведнасці, атаксама праводзіць агульную ацэнку якасці выніковай лічбавай мадэлі.

Вядома, што зыходныя картаграфічныя крыніцы апрацоўваюцца і захоўваюцца альбо ствараюцца ў лічбавым выглядзе ў самых розных фарматах. Часта гэта малюнкі з растравай альбо вектарнай асновай у фарматах .tif, .gif, jpg. Неабходна іх пераўтвараць ў іншыя фарматы з дапамогай апаратных сродкаў ГІС. Яны маюць сваю некаторую спецыфіку, але ў цэлым трымаюцца працы з пералічанымі вышэй фарматамі даных, якія на дадзены момант ужо ёсці стандартнымі для большасці падобных сістэм.

Больш падрабязна гэтае пытанне разглядаецца на практыцы пры працы з ГІС MapInfo Professional.

Захоўванне, маніпуляванне і кіраванне данымі ў знешніх і ўнутраных базах даных (БД). Аперацыі аверлэя.

БД (data base, database, DB) -- ёсць сукупнасцю даных, што арганізаваныя па пэўным правілам, што адпавядаюць агульным прынцыпам апісання, захоўвання і маніпуляцыі данымі. Захаванне даных у БД забяспечвае магчымасць сістэматызаванага аўтаматычнага кіравання данымі, выкананне стандартаў у апісанні і выдачы даных, іх бяспеку і цэльнасць.

БД не залежыць ад прыкладных праграмаў. Стварэнне БД і запыт у ёй ажыццяўляецца з дапамогай сістэмы кіравання базамі даных (СУБД). Праграмнае забеспяченне лакальных вылічальных сетак напачатку апіралася на тэхналогію кліент-сервер (client/server). Пры такой сістэме БД можа быць размешчана на несколькіх камп'ютарах сеткі. У гэтым выпадку яна называецца размеркаванай БД, альбо РБД (distributed database). Поруч з тым ёсць кіруючаю ёй СУБД -- те пэўная сістэма кіравання размеркаванымі базамі даных, альбо СУРБД (distributed database management system).

БД ГІС як правіла утрымоўваюць наборы даных аб прастравых аб'ектах, таму называюцца прасторавымі БД (spatial database). Лічбавая картаграфічная інфармацыя можа быць арганізавана ў картаграфічныя базы данных (map database). Прыкладамі апошніх могуць служыць: КБД Нацыянальнага Геалагічнага агенцтва ЗША, гісторыка-картаграфічная калекцыя Асацыяцыі Дэвіда Рамсэя і інш. Прыняты ў такіх бібліятэках карт фармат GDF. Апісанне карты ў гэтым фармаце адпавядае пэўнай строгай паслядоўнасці. На сённяшні дзень усе асноўныя ГІС могуць чытаць фармат такіх анлайн-бібліятэк і пераўтвараць яго (напр., у .map).

Прымяненне аўтаматычных картаграфічных сістэм (АКС).

Аўтаматызаваная картаграфічная сістэма (альбо automatic mapping system, computer-aided mapping system, CAM) -- гэта альбо вытворчыя, альбо навукова-даследчыя сістэмы, што функцыянуюць для стварэння і працы з лічбавымі картамі. Гэтыя АКС могуць адрознівацца па сваёй канфігурацыі: уключаюць ці не ўключаюць сістэмы ўводу інфармацыі, альбо СУБД, альбо сродкі для візуалізацыі і вываду лічбавых карт, і інш.

Выкарысатнне АКС спрасціла руцінную і цяжкую раней працу картографаў, дазволіла істотна павысіць прадуктыўнасць і якасць іх працы. Важна, што такія АКС выкарстоўваюцца не толькі для стварэння карт, але і для аналізу. Гэта магутны існтрумент навуковага сучаснага даследавання. Актуальна выкарыстанне АКС, напрыклад, для маніторынгу экалагічнай сітуацыі, альбо адсочвання тэхнагенных катастроф, альбо агратэхнікі.

Вектарная мадэль даных.

Вектарныя мадэлі даных грунтуюцца на лініях, што займаюць частку прасторы. Атрымоўваюць такія мадэлі альбо пабудовай з дапамогай вектарнага графічнага рэдактара, альбо шляхам пераўтварэнне растравай выявы ў вектарную. Таксама атрымліваем вектарныя лічбавыя карты пры ввыкарыстанні дыгітайзераў з ручной абводкай.

Пры выкарыянанні вектарнага графічнага рэдактара (а такім ёсць і той, што змешчаны ў сістэме MapInfo Professional) -- выкарыстоўваем злучэнне пунктаў лініямі, дугамі, паўліяніямі і такім чынам атрымоўваем вектарныя аб'екты (уласна ёсць сума пэўных ліній).

Вектарна-растравае пераўтварэнне. Растэрызацыя. Геакадаванне.

У адрозненне ад вектарнай выявы, растравая засноўваецца тым, што ёсць сумай мноства кропак. Найменшая кропка ў алічбаванай сетцы называецца пікселам і ёсць элементарнай адзінкай ліку. Паколькі за кожнай кропкай замацаваны пэўны код з якаснай характарыстыкай, то пры візуалізацыі можам мець шмат-танальную ці шматкаляровую гаму выявы.

Геакадаванне -- вызначэнне шыраты і даўгаты кожнага пункта карты.

Размещено на Allbest.ru