ОСНОВИ КАРТОГРАФУВАННЯ

Електронний посібник

Головна

Анотація

Теоретичні відомості

Список використаних джерел

Глосарій

Додатки

Укладачі

3. КАРТОГРАФІЧНІ ЗНАКИ, СПОСОБИ ЇХ ЗОБРАЖЕННЯ

1. Елементи і основи конструювання картографічних знаків

2. Способи зображення

3. Легенда карти

4. Картографічні шкали

1. Елементи і основи конструювання картографічних знаків

Картографічне зображення (cartographical imagery) – це основний елемент будь-якої карти, що за допомогою графічних та інших засобів розкриває її зміст. Перше завдання картографічного зображення правильно передати інформацію про земну поверхню (її окрему ділянку), про природні та суспільні явища, що на ній відбуваються, до користувача. По-друге, картографування певної території та явищ на ній може виконуватися для пошуку певних взаємозв'язків та закономірностей. Тому правильний вибір способів, за допомогою яких на карті буде передаватися інформація про ті чи інші об'єкти та явища, їх положення, форму, розміри, якісні ознаки та динаміку, визначає такі фундаментальні характеристики карти як наочність та читабельність карти, і як наслідок її придатність для використання за тією метою, для якої вона була створена. Використання умовних знаків – основна характерна властивість карт, яка відрізняє їх від інших графічних моделей. Умовні знаки – специфічна мова карти – видатний винахід цивілізації. Картографічні умовні знаки – основний засіб відображення змісту карт (сукупність зображених на карті об’єктів і поданих про них відомостей). Зміст залежить від призначення карти та теми, яка на ній розкривається. Він складається з окремих елементів, якими є об’єкти чи групи об’єктів з властивими лише їм ознаками, наприклад рельєф, гідрографія, населені пункти, рослинність тощо.

Подані на карті об’єкти, або об’єкти картографування – це об’єкти, вже узагальнені та формалізовані для зображення. Вони різноманітні за рівнем організації, кількістю складових і структурою: це може бути географічне середовище як сукупність природних і суспільних компонентів; окремий компонент природи чи суспільного життя–клімат, економіка; складова системи розселення–окремі міста.

Об’єкти картографування можуть бути конкретними (населений пункт), абстрактними (водозабезпеченість міст), передбачуваними (запроектована мережа заповідників) тощо.

За характером поширення на поверхні, що картографується, розрізняють об’єкти точкової локалізації, або точкові (населений пункт), лінійної локалізації, або лінійні (річка), та локалізовані на площі (район).

Ознаки, за якими на карті подано об’єкт картографування чи його складові, в картографії називають показниками картографування.

Показники бувають якісними (типи ґрунтів) і кількісними (приріст населення). Кількісні, в свою чергу, поділяють на абсолютні (отримані під час вимірів, підрахунків об’єктів) і відносні, які є результатом певних обчислень (наприклад, густота населення як кількість осіб на одиницю площі), розрахунок часток від цілого. Серед них є індивідуальні для кожного окремого об’єкта (населеного пункту, підприємства), сумарні, які об’єднують однорідні показники кількох об’єктів (наприклад, кількість підприємств у населеному пункті, в адміністративному районі), а також структурні, які відображають поділ об’єкта на частини за певними ознаками (наприклад, поділ населення на етнічні групи.

Карти відображають земну поверхню за допомогою картографічних умовних знаків.

Умовні знаки карти – це графічні символи, за допомогою яких на карті відображають вигляд, розташування, форму, розміри, характеристики об’єктів.

Графічний символ стає умовним знаком лише тоді, коли йому надають певного змістового значення. Перші умовні знаки – це видозмінені перспективні зображення предметів, якими користувалися ще первісні люди.

Картографічні умовні знаки є особливою мовою, яка дає змогу не лише подати певні відомості про об’єкти картографування, а й наочно передати їх просторове розміщення, з чим не справляються інші мовні системи (вербальна, або описова, математична тощо). Система умовних знаків дає можливість показати одночасно різні об’єкти, їх стан, особливості розміщення і взаємозв’язки між ними та змоделювати просторовий образ відображеної на карті геосистеми чи її частини. Графічний символ формують різними зображувальними (графічними) засобами, які називають ще графічними змінними. Уявлення про графічні змінні розробив у 1960 роках французький картограф Ж. Бертен відносно паперових карт. Очевидно, що із застосуванням комп’ютерних карт є можливість використовувати також динамічні графічні змінні.

Найпростіші з графічних змінних–форма, розмір, орієнтування, лінії, штрихи, колір. З них складаються графічні символи, різні за складністю рисунка та особливостями використання:

· значкові, які є фігурними або геометричними знаками компактної форми, ширина й довжина яких однакові або майже не відрізняються; їх використовують для зображення на карті об’єктів точкової локалізації;

· лінійні, тобто витягнуті в довжину графічні символи з відносно малою товщиною, серед яких розрізняють лінії, стрічки, смуги, стрілки (вектори); ними зображують на карті об’єкти лінійної локалізації;

· заповнювальні – для виділення на карті великих за площею територій або їх частин; ними є рівномірне фарбування виділених частин території, штрихування, тобто суцільне заповнення певних ділянок здебільшого паралельними лініями або штрихами; розміщення в межах ділянок за встановленими правилами однакових графічних елементів тощо;

· буквені й цифрові – у вигляді однієї чи кількох літер, повних або скорочених слів, чисел для позначення об’єктів.

Графічні символи певної групи можуть різнитися за формою (коло, трикутник, стилізований рисунок), розміром (кружки різних діаметрів, лінії різної товщини), структурою (круг, поділений на сектори), орієнтуванням (прямокутники, видовжені знизу вгору і зліва направо).

Колір (основний зображувальний засіб) використовують для формування графічних символів усіх згаданих вище груп. Він має такі характеристики: кольоровий тон (червоний, жовтий, блакитний тощо), насиченість тону (рожевий, червоний, темно-червоний), світлота тону, зорове сприйняття його яскравості (так жовтий колір сприймається світлішим за червоний).

Незважаючи на великі можливості створення найрізноманітніших за графічним виконанням умовних знаків, на картах застосовують досить сталий їх набір, простих за формою, легких для зорового сприйняття та запам’ятовування, зручних для креслення. Це можливо тому, що знаки однієї форми на різних картах можуть мати різне значення, яке розкривається в легенді до кожної з них.

Основні правила, яким відповідають умовні знаки чи їх системи:

1. Кожен знак на карті має лише одне значення;

2. Однорідні групи об’єктів подають однотипними позначеннями, а внутрішньогрупові відмінності–додатковими до основного знака елементами.

Умовні знаки класифікують на три групи: позамасштабні, лінійні та знаки для об’єктів, площа яких відтворена у масштабі карти.

Позамасштабні умовні знаки використовують для зображення на карті об’єктів, площа яких або зовсім не виявляється в масштабі відтворення, або погано сприймається зорово внаслідок малих розмірів. Ці об’єкти точкові за характером розміщення. Позамасштабні знаки застосовують і тоді, коли площу, що займають об’єкти, та її обриси не беруть до уваги. Зображувальними засобами таких знаків є найчастіше буквені й значкові графічні символи.

Лінійні умовні знаки застосовують для відображення об’єктів лінійної протяжності, тобто локалізованих на лініях. Часто ширина цих об’єктів не може бути подана в масштабі карти, тому її дещо збільшують відносно дійсної величини. Для таких знаків використовують лінійні графічні засоби.

Площинні умовні знаки добре передають розміри, особливості окреслюваних меж, інші просторові відмінності об’єктів. Для умовних знаків цієї групи застосовують лінійні та заповнювальні засоби. За допомогою перших окреслюють площу об’єкта, іншими відображають якісні чи кількісні відмінності. В окремих випадках обмежуються окресленням площі, яку займає об’єкт.

Донедавна умовні знаки карт були статичними. Нині з появою електронних карт впроваджують динамічні умовні знаки (зміни кольору, рухомі стрілки).

Слід відзначити, що об'єкти та явища, що відображаються на картах є дуже різноманітними за своїми ознаками. Так деякі характеристики місцевості, як наприклад, рельєф чи клімат мають безперервний характер, інші мають чітко виражений характер локалізації. Одні об'єкти та явища є сталими (точніше можуть вважатися такими на певному інтервалі часу), а інші постійно змінюються або мають періодичний характер. Отже, оскільки за змістом карти є дуже різноманітними, то і способи подання на них інформації дуже різняться.

Інформація на картах подається також за допомогою різноманітних підписів (рис. 28). Виділяють три типи підписів на картах:

· топоніми – власні географічні назви об'єктів місцевості: населених пунктів, гір, річок та т.п.;

· терміни – загальногеографічні, геологічні, соціально-економічні та інші поняття, що відносяться до об'єктів карти;

· пояснювальні підписи – якісні та кількісні характеристики об'єктів карти, підписи ліній картографічної сітки, хронологічні підписи.

Наприклад, це підписи переважаючої породи дерев в лісі ("дуб", "сосна") , якості води в водоймах ("прісна", "солена"), характеристики промислових та соціальних об'єктів і т.ін..

Рис. 28. За допомогою підписів на картах подається інформація про назви населених пунктів, річок, урочищ, призначення промислових об'єктів та інші відомості

Для підписів на картах використовуються спеціальні картографічні шрифти. Їх особливість – це добра читабельність на фоні кольорового зображення, компактність та придатність для друку. Картографічні шрифти розрізняються по ширині букв, інтенсивності кольору, нахилу, наявності підсічок та по висоті букв. Для топографічних карт зазвичай нормативно встановлюється, які підписи слід наносити на карту, які скорочення використовуються для пояснювальних підписів, які шрифти мають використовуватись для підпису різноманітних власних назв і які для пояснювальних підписів. При цьому колір, розмір та тип шрифту, що використовується для підписа об'єкту, сам може розглядатися як певна характеристика об'єкта. Наприклад, залежно від того, до якої категорії "місто", "селище" чи "село" належить населений пункт і скільки в ньому мешканців, використовуються різні картографічні шрифти з різною висотою букв для підпису назви населеного пункту.

2. Способи зображення

До основних способів картографічного зображення відносять способи: значків, лінійних знаків, ареалів, знаків руху, ізоліній, крапок, кількісного фону, якісного фону, картограм, картодіаграм, локалізованих діаграм, тіньової пластики, перспективного зображення, гіпсометричного забарвлення.

Спосіб значків (sign method) – картографічне зображення, що застосовується для відображення на карті локалізованих на місцевості об'єктів і явищ відповідними умовними позначеннями – різних за формою, розмірами та кольорами значків (рис. 29). За формою значки поділяють на геометричні, буквені та наочні. Перші – це прості геометричні фігури (коло, зірочка, трикутник), що позначають певні об'єкти. Другі – це одна або пара перших букв назви об'єкта, явища, або букви їх загальноприйнятого позначення чи скорочення (наприклад, позначення хімічних елементів на геохімічній карті). Наочні значки – це значки за зовнішнім виглядом схожі до певного об'єкта місцевості (рисунок автобуса для позначення автостанції або чашки – для кафе).

Рис. 29. Різноманітні умовні знаки відображають розташування

основних виробництв на економічній карті Хорватії

(зображення з сайту www.mappery.com)

Спосіб лінійних знаків (linear sign method) – використовується для зображення на карті різних лінійних об'єктів (меж політико-адміністративного поділу, вододільний ліній тощо), об'єктів лінійної протяжності, ширина яких не виражається в масштабі карти (наприклад, річки та дороги), а на деяких тематичних картах також ліній немалої протяжності доволі витягнутих об'єктів (лінії основних напрямків гірських хребтів, тектонічні лінії тощо). Передача якісних і кількісних характеристик, а також їх зміна з часом осягається в способі лінійних значків за допомогою рисунка, кольору, структури лінійних знаків, а деколи й їх ширини (рис. 30).

Рис. 30. За допомогою лінійних знаків на топографічній карті подаються дороги, водотоки, лінії електропередач. Використання лінійних знаків різної ширини та рисунка дозволяє передати інформацію про ширину річок: 1 – річки шириною від 5 до 30 метрів, 2 – річки та струмки шириною до 5 метрів

Спосіб ареалів (area method) – зображення на карті певних ділянок земної поверхні за допомогою відповідних площинних картографічних позначень. Цей спосіб широко використовується, наприклад, на різноманітних картах рослинного покриву та тваринного світу, оскільки дозволяє наглядно відобразити території поширення певного виду тварин або рослин (рис. 31).

Рис. 31. На геоботанічній карті за допомогою способу ареалів показано райони поширення в Європі окремих видів рослин: – кам'яний дуб, – ковиль Лессінгова, – аллепська сосна, – луазелеурія лежача, – еріка крестолитяна

Спосіб знаків руху (motion sign method) – використовується для зображення на карті різноманітних просторових переміщень, як природних (морські течії, діяльність вітрів за деякий проміжок часу), так і соціально-економічних (міграція населення, перевезення вантажів). Цим способом, використовуючи різні графічні засоби, можна показати на карті напрям і швидкість переміщення, кількість, якість та інші дані явищ, що переміщуються в просторі. Графічними засобами в способі знаків руху є стрілки (для зображення вітрів при цьому кількісний бік характеризується товщиною стрілки, що залежить від сили вітру, а якісний – кольором, (теплі і холодні вітри зображуються різними кольорами), а також стрічки різного кольору або рисунка (штрихування тощо) і ширини. Знаки руху можуть точно зображувати напрям переміщень, тобто дотримуючись, зображених на карті залізниць чи судноплавних річок, або схематично, коли стрілка відповідних форми і ширини з'єднує пункти, між якими здійснюється переміщення.

Рис. 32. За допомогою знаків руху – стрілок різного кольору на кліматичній карті

подається інформація про переважні напрямки вітрів у літній та зимовий періоди

Рис. 33. Локалізовані значки. Чисельність населення в агломераціях	Рис. 34. Лінійні знаки. Транспортна мережа
Рис. 35. Якісний фон. Четвертинні відклади	Рис.36. Ізолінії з пошаровим зафарбуванням. Висота поверхні над рівнем моря

Спосіб ізоліній (isoline method) – використовується для зображення на карті неперервних і поступово змінюваних і до того ж суцільно поширених на якомусь просторі явищ за допомогою ізоліній. За допомогою ізоліній на картах відображають, наприклад, рельєф, температури, час настання певних подій та інше (рис. 33–37). Деколи для наочності простір чи смугу між ізолініями зафарбовують відповідними кольорами або заштриховують. Спосіб ізоліній використовується також для подання на картах і деяких характеристик, що мають насправді дискретний характер. Прикладом такої характеристики може бути щільність населення.

а)	б)
Рис. 37. Спосіб ізоліній: а) на топографічній карті горизонталями показують рельєф місцевості; б) на фенологічній карті ізофенами подають інформацію про дати настання певних фенофаз рослин

Спосіб крапок (dot method) – використовується для зображення на карті масових поширених об'єктів та явищ за допомогою відповідної кількості однакового розміру крапок, розташування яких відповідає розташуванню і концентрації цих об'єктів місцевості, а кожна крапка певного розміру відповідає однаковій кількості одиниць зображуваного на карті об'єкта чи явища. У цьому способі важливим є визначення так званої ваги крапки, тобто кількості об'єктів, якій на карті відповідає одна крапка. Наприклад, однією крапкою будь-якого розміру може позначатися кількість випадків захворювання на певну хворобу на медико-географічній карті та ін.. Деколи на одній і тій же карті застосовують крапки двох і більше вагових категорій. Використовуючи різнобарвні крапки, можна подавати на карті якісні характеристики об'єктів та явищ (рис. 38).

Рис. 38. За допомогою крапок різного кольору на карті відображено розселення представників різних етнічних груп (зображення з сайту www.danieljlewis.org )

Спосіб кількісного фону (quantitative background method) – зображення на карті кількісних відмінностей деякого явища, суцільно поширеного на території, що картографується (рис. 39). Цю територію поділяють на однакові частини за певними кількісними показниками, після чого однотипні частини зафарбовують відповідним кольором або заштриховують. Спосіб кількісного фону використовується, наприклад, для складання карт вмісту основних речовин в ґрунті, карт щільності населення та інших.

Рис. 39. За допомогою різних кольорів на кліматичній карті світу показано

річну кількість опадів в різних регіонах

Спосіб якісного фону (qualitative background method) – зображення на карті якісних особливостей чи відмінностей певних явищ, суцільно або масово поширених на території, що картографується. Суть способу полягає в тому, що згідно з розробленою класифікацією картографічного явища зображувану територію поділяють на якісно однорідні ділянки, які зафарбовують відповідним кольором або заштриховують. Допускається поєднання фонового забарвлення зі штрихуванням. Спосіб якісного фону використовують для складання ботанічних, геологічних, ґрунтових, етнічних та інших карт (рис. 40).

Рис. 40. За допомогою різних кольорів фону на геологічній карті подається

інформація про типи відкладень та порід

Спосіб картограм (collation maps method) – зображення середньої інтенсивності певного кількісного за своєю характеристикою явища в межах наявних на карті територіальних одиниць, найчастіше адміністративних, за допомогою графічних засобів площинного відображення (фонове забарвлення, штрихування); при цьому інтенсивність графічних позначень відповідає інтенсивності зображуваного явища.

Рис. 41. Способом картограм подається інформація щодо щільності населення Іспанії

Спосіб картодіаграм (maps diagram method) – зображення на карті за допомогою діаграм сумарної (кількісної) величини якогось явища, що стосується певної територіальної одиниці (рис. 42). Діаграмні фігури можуть бути: лінійні – у вигляді стовпчиків, смужок; об'ємні куби, кулі тощо. Діаграмні фігури можуть бути ще й структурні: фігура поділена на частини відповідно до величини зображуваного явища (наприклад, круг подає кількість населення області, а площинні сектори кола – національний склад населення).

Рис. 42. Структурні діаграми відображають величину ВВП країн Східної Європи

у 1990 році та долю різних галузей економіки (зображення з сайту www.cartoko.com)

Спосіб локалізованих діаграм (localizated diagrams method) – використовується для картографування за допомогою графіків і діаграм як явищ, локалізованих у певних точках, так і явищ суцільного поширення на певній території, при цьому точки локалізації можуть бути підписані, або й без підпису, але мають бути локалізовані за виходами картографічної сітки. Локалізація може бути здійснена також у вибраних клітинках карти заздалегідь визначеного розміру. Спосіб локалізованих діаграм застосовується для карт, що характеризують сезонні і періодичні явища, їх зміну та повторюваність.

Рис. 43. За допомогою локалізованих діаграм подається обяг та склад

промисловості в основних містах Японії у 1971 році (зображення з сайту

www.mapacartografico.com)

Спосіб тіньової пластики (shadow plastics method) – зображення на картах форм рельєфу відтінюванням їх схилів. Серед способів тіньової пластики – штриховий спосіб відображення рельєфу та відмивання рельєфу. Штриховий спосіб зображення рельєфу ґрунтується на сприйнятті тіней, що створюють уявлення випуклих і увігнутих форм рельєфу (рис.44а). Штриховий спосіб зводиться до нанесення на карту коротких ліній різної товщини залежно від стрімкості схилу. Штрихи відіграють роль тіні, просвіт між ними – елемент світла. Відмивання рельєфу – це створення напівтонового зображення при заданому напрямку освітлення місцевості (рис.44б). Відмивання рельєфу широко застосовується на дрібномасштабних фізичних та топографічних картах.

а)	б)
Рис. 44. Використання методів тіньової пластики дозволяє підкреслити рельєф місцевості: а) подання рельєфу штриховим способом; б) відмивання рельєфу.

Спосіб перспективного зображення або фізіографічний – це один зі способів подання на картах інформації про рельєф місцевості. Цей спосіб походить з далекої давнини, коли для відображення гірських хребтів, окремих гір та значних горбів на карті малювався рисунок відповідно гір або хребтів. Цей спосіб є наочним, але не дозволяє якісно визначати висоти рельєфу. Нині він застосовується здебільшого для відображення рельєфу на туристичних картах та картах-ілюстраціях, що включаються до популярних видань (рис. 45).

Рис. 45. Перспективне зображення є досить наочним, тому часто застосовується

на туристичних картах та схемах (зображення з сайту www.korculainfo.com)

Спосіб гіпсометричного забарвлення – картографічне зображення рельєфу земної поверхні та дна морів і океанів, який полягає в пошаровому зафарбуванні висотних ступенів відповідними для них кольорами або відтінками (рис. 46).

Рис. 46. Гіпсометричного зображення наглядно подає різницю в абсолютних висотах різних ділянок

земної поверхні (зображення з сайту www.wikipedia.org )

Зазвичай цей спосіб використовується для підвищення наочності даних про рельєф на дрібномасштабних картах та в атласах. Часто застосовується спільно зі способом ізоліній. Для відображення рельєфу вводиться шкала кольорів, наприклад, "що вище, то темніше", "що вище, то світліше" або "чим вище, тим тепліші та насиченіші кольори". Спосіб гіпсометричного забарвлення дуже широко використовується на різноманітних картах для передачі даних про глибини. У цьому випадку використовують різноманітні відтінки синього кольору – "чим глибше, тим темніше".

3. Легенда карти

Легенда карти – сукупність умовних знаків, палітри кольорів, зразків штрихування та їх текстових пояснень, що розкривають зміст карти. У легенді не тільки подаються всі умовні позначення (в деяких випадках лише окремі), палітра кольорів, приклади штриховки, які є на карті, а також коротко й точно тлумачиться їхній зміст. Таким чином, легенда карти відображає логічну основу картографічного зображення.

Рис. 47. Фрагмент легенди до карти на рис. 28

До легенди карти прийнято відносити також шкалу висот (глибин) карти (рис.48).

Рис. 48. Зразок шкали глибин та висот карти

Для спрощення вимірювань по карті її доповнюють різноманітними графіками, що реалізують шкали вимірювання довжин, кутів, площ, схилів тощо.

4. Картографічні шкали

Усі картографічні об’єкти відображають крім свого просторового положення (метричної інформації) ще й змістову (атрибутивну) інформацію. Наприклад, кожне дерево може бути віднесене до відповідного класу (порода, вік, якість деревини).

Людина, як допитлива істота, розподіляє ознаки явищ і об’єктів за певними класами, тобто класифікує. Існують усталені підходи до вимірювання й оцінки параметрів об’єктів, які передують власне класифікації. Вони мають назву «шкали вимірювання».

Використання кожної із наведених вище шкал зумовлено як наявністю певних даних стосовно об’єктів, так і метою певного дослідження (рис. 49):

Рис. 49. Неперервні шкали: а – абсолютна; б – відносна

• номінальна шкала – відображає різноманітність об’єктів за їх назвами; у цьому випадку не йдеться про порівняння якостей об’єктів;

● порядкова шкала – виражає порівняння об’єктів за їх якістю або можливістю використання з певною метою; приклад: придатність ділянки для будівництва висотних будинків, що пов’язане з її геологічною будовою, рухливістю земної кори, можливістю землетрусів тощо;

● інтервальна, або ступінчаста, шкала – використовують для точніших оцінки і вимірювання; порівняння проводиться подібно до порядкової шкали, але з більшою точністю, при цьому об’єкти розбивають на групи, кожна з яких має певне значення або належить до певного інтервалу (приклад – шкала людності населених пунктів);

● абсолютна шкала – відображає порівняння величини атрибутів об’єктів з певним початком відліку.

Рис.50. Інтервальні (ступінчасті) шкали: а – абсолютна; б – відносна

Різницю між розглянутими шкалами описано в курсі алгебри. Кожній шкалі вимірювань відповідає певний набір можливих операцій з її значеннями.

Питання для самоконтролю

1. Що таке картографічне зображення?

2. Які види умовних позначень?

3. Які існують способи зображення спеціального змісту на картах?

4. Що таке собою спосіб гіпсометричного забарвлення?

5. Що відображає легенда карти?

6. Що таке картографічні шкали.

Попередня

На початок

Наступна тема