ОСНОВИ КАРТОГРАФУВАННЯ

Електронний посібник

Головна

Анотація

Теоретичні відомості

Список використаних джерел

Глосарій

Додатки

Укладачі

4. КАРТОГРАФІЧНА ГЕНЕРАЛІЗАЦІЯ

1. Картографічна генералізація та її фактори

2. Методи картографічної генералізації

3. Змістова генералізація та її види

1. Картографічна генералізація та її фактори

Будь-яка карта – це завжди сильно зменшене зображення ділянки земної поверхні (рис. 51). Просто неможливо детально передати на карті абсолютно всі елементи місцевості, навіть якщо мова йде про карту крупного масштабу. Тому під час складання карт одними з найскладніших і найважливіших питань є питання вибору, які об'єкти місцевості слід показати на карті, а які слід пропустити, наскільки детально має бути показаний кожний об'єкт, які ознаки об'єктів будуть важливими для майбутнього користувача карти, а які – ні. Відповідь на ці та інші питання дається в процесі генералізації.

М 1:50000	М 1:500000
Рис. 51. Ємона та околиці (Болгарія) на топографічних картах різних масштабів

Картографічна генералізація (cartographical generalization) – це процес відбору і узагальнення об'єктів реальної дійсності під час складання карт відповідно до їх призначення, масштабу та особливостей території картографування.

Факторами, що визначають прийняття рішень у процесі генералізації, є:

· призначення карти;

· зміст карти;

· тип карти;

· масштаб карти;

· особливості території картографування;

· вивченість території;

· особливості оформлення карти.

Найважливішу роль в процесі картографічної генералізації відіграють фактори призначення, змісту та типу карти. За цими факторами визначається, в першу чергу, які саме з об'єктів території є необхідними для правильного сприйняття інформації.

Масштаб карти – другий важливий фактор для прийняття рішень про склад та ступінь деталізації геометрії об'єктів карти, кількість якісних та кількісних характеристик місцевості. Чим дрібнішим є масштаб карти, тим менше об'єктів може вміститися на площу, відведену під карту. Крім того зростає просторове охоплення території і певні елементи місцевості втрачають своє значення для сприйняття та аналізу поданої на карті інформації, або заважають виділенню загальних властивостей та закономірностей.

Роль такого фактору, як особливості території картографування, при генералізації картографічного зображення проявляється в необхідності передати характерні особливості даної території, її відмінність від інших ділянок земної поверхні, за будь-яких відобразити окремі об'єкти, що відіграють важливу роль для здійснення певних видів діяльності або прояву якихось закономірностей. Як приклад, можна навести вимоги до відображення джерел води на картах засушливих та звичайних районів. У першому випадку на картах відображаються всі озера, дрібні річки, джерела, колодязі з позначенням їх характеристик, якщо озеро, наприклад, має розміри занадто малі для даного масштабу карти його показують з перебільшенням розмірів. У той же час на територіях з нормальним режимом зволоження, об'єкти гідрографії показують лише за умов, що їх розміри є більшими за певну встановлену величину. Також суттєво змінюються вимоги до відображення рельєфу на картах одного і того ж масштабу залежно від того, чи є рельєф даної території рівнинним, горбистим або гірським, чи є територія переважно відкритою, чи вона вкрита лісом.

Фактор вивченості території або об'єкта картографування визначає детально відображатимуться об'єкти чи певні ознаки будуть мати лише схематичний загальний вигляд.

Формат карти, кількість кольорів, що на ній буде застосовуватись, визначає скільки елементів місцевості чи об'єктів, що подають, природні або суспільні явища, може бути вміщено на одиницю площі карти, щоб вона залишалася наочною. Зрозуміло, що під час використання одного або лише кількох кольорів неможливо показати один поруч з іншим кілька об'єктів і забезпечити читаність карти. У той же час, використовуючи різні кольори для подання різних об'єктів, можна легко розміщувати різнокольорові об'єкти поруч, допустити певне перекривання об'єктів і вони будуть добре сприйматися.

2. Методи картографічної генералізації

До методів картографічної генералізації належать:

• відбір об'єктів;

• узагальнення якісних характеристик;

• узагальнення кількісних характеристик;

• перехід від простих об'єктів до складних;

• узагальнення контурів;

• поєднання контурів;

• показ об'єктів з перебільшенням;

• зміщення зображення.

Відбір об'єктів – один з ключових методів картографічної генералізації, що полягає у визначенні, які з об'єктів місцевості доцільно відобразити на карті, виходячи з її змісту та призначення, а також запланованого навантаження.

У першу чергу відбір робиться, виходячи з фактору призначення карти: робиться аналіз, які саме об'єкти та характеристики місцевості мають значення для карти даної тематики. Наприклад, якщо мова йде про політико-адміністративну карту, то для користувача є дуже важливим показати, які населені пункти входять до тієї, чи іншої адміністративної одиниці, але не дуже важливо показати всі водойми та водотоки. Наприклад, якщо створюється карта ґрунтів того ж масштабу, то річкова мережа має дуже важливе значення, в той час як населені пункти крім крупних, що займають значні площі, мають значення лише з точки зору орієнтування по карті.

По-друге, відбір об'єктів і відкидання частини з них виконується і для карт однакового змісту, але різних масштабів. У цьому випадку прагнуть забезпечити прийнятний рівень навантаження карти.

Під час відбору об'єктів оперують двома кількісними показниками: ценз та норма відбору.

Рис. 52.

Ценз – це обмежувальний параметр, що визначає значимість об'єктів для нанесення їх на карту даного типу та масштабу. Як приклади цензів, можна навести наступні вимоги щодо нанесення на топографічні карти різних масштабів певних об'єктів гідрографії ( "Основні положення створення та оновлення топографічних карт..." ):

"4.3.4. Річки та струмки наносять:

-на картах масштабів 1:10000–1:25000 – всі, незалежно від їх довжини;

-на картах масштабів 1:50000–1:200000 – як правило, довжиною в масштабі карти 1 см та більше;

-на картах масштабів 1:500000–1:1000000 – як правило, довжиною 1,5 см та більше в масштабі карти";

"4.3.6. Озера та інші природні й штучні водойми наносяться на картах масштабів 1:10000–1:100000 площею в масштабі карти 1 мм 2 і більше, а масштабів 1:200000–1:1000000 – площею в масштабі карти 2 мм 2 і більше. Водойми менших розмірів показують у випадках, коли вони характеризують особливості території, що картографується, є орієнтирами або мають інше важливе значення".

Рис. 53.

Норма відбору – це параметр, що визначає, яку кількість об'єктів на одиницю площі карти слід нанести, щоб карта мала прийнятний рівень навантаження та правильно відображала певні ознаки місцевості. Так, наприклад, "Основні положення створення та оновлення топографічних карт..." визначають, що на карті масштабу 1:1 000 000 для густонаселених районів слід наносити не більше 120 – 140 населених пунктів на 1 кв. дм карти, а для малонаселених – не більше 60-80 населених пунктів на 1 кв. дм карти.

Узагальнення якісних характеристик – метод генералізації, що полягає в зменшенні кількості об'єктів певного типу шляхом узагальнення їх якісних характеристик, і поєднання таким чином об'єктів, що раніше відрізнялися друг від друга певними ознаками, в один. Зрозуміло, що в цьому випадку мова може йти лише про об'єкти одного типу, що розділялися на окремі види завдяки обраній системі класифікації. Наприклад, якщо на карті крупного масштабу можна показати окремо різні ділянки болота – прохідні та непрохідні, то на карті дрібнішого масштабу розподіл боліт за ступенем прохідності відкидається і показується один цілий об'єкт – болото або знак заболоченої місцевості.

Узагальнення кількісних характеристик – метод генералізації, що полягає в зменшенні кількості об'єктів карти, які подають значення певних величин, шляхом збільшення довжини інтервалів значень. Характерним прикладом методу узагальнення кількісних характеристик є різні вимоги до перерізу рельєфу на картах різних масштабів. Наприклад, для відображення рельєфу плоскорівнинної місцевості на карті масштабу 1:10 000 основні горизонталі проводяться через 1 або 2 метри, то на карті 1:25 000 – вже через 2,5 або 5 метрів, а на карті 1:50 000 – через 10 метрів.

Перехід від простих об'єктів до складних як метод генералізації полягає у використанні на дрібномасштабній карті одного складного (інтегрального) об'єкта, що заміняє певну кількість реальних об'єктів місцевості. Прикладом цього методу є показ у населених пунктах кварталів, замість нанесення на карту кожного окремого будинку, умовного знаку аеропорту замість показу окремо злітних смуг, доріжок руління та різноманітних споруд.

Узагальнення контурів – метод генералізації, що полягає у зменшенні кількості деталей у геометрії об'єктів. Наприклад, замість показу всіх згинів русла річки на дрібномасштабній карті показують лише загальний вигляд русла, під час зображення ізоліній рельєфу виключають дрібні згини, що зумовлені ерозійними процесами

Поєднання контурів – один з найскладніших прийомів картографічної генералізації, що полягає у відображенні на карті замість кількох контурів окремих однотипних об'єктів одного спільного контуру. Наприклад, замість кількох дрібних окремих озер на карті може бути показано одно. Але слід враховувати, що цей метод генералізації призводить до суттєвого спотворення змісту карти і може легко призвести до неправильного розуміння користувачем особливостей місцевості.

Зміщення зображення – допоміжний метод генералізації, який використовується під час узагальнення та поєднання контурів. Цей метод полягає у штучному зміщенні окремих об'єктів карти або частин об'єктів на незначні відстані, щоб витримати топологічні відносини між об'єктами. Наприклад, якщо під час узагальнення контуру річки було виключено незначні згини, то може виникнути необхідність подовжити контур іншої річки-притоки, щоб зображати її впадання. Також може виникнути потреба трохи змістити населені пункти, що розташовані по берегах річки. Цей метод генералізації, як і поєднання контурів, створює певні спотворення змісту карти.

Показ об'єктів з перебільшенням – метод, що застосовується коли необхідно показати на карті певні об'єкти або елементи контуру, розміри яких надто дрібні для відображення у даному масштабі карти, але наявність таких об'єктів дуже важлива для правильного відображення території. Наприклад, на картах часто з перебільшенням розмірів зазначаються острови на водоймах та водотоках, поодинокі невеличкі озера. Також з перебільшенням можуть відображатися деякі фрагменти берегової лінії, щоб підкреслити наявність бухт та ін.

Наведені методи картографічної генералізації використовуються не по одному, а в комплексі. При цьому відстежують, щоб у ході генералізації не порушувалися просторові взаємозв'язки між різними об'єктами. Як зазначалось вище, під час узагальнення та поєднання контурів можуть порушуватись топологічні відносини між об'єктами (наприклад, "розривання" різноманітні мережі (дороги, річкова мережа).

Кожна карта, залежно від її призначення, потребує певного рівня детальності відображення явищ. Карта є зменшеним і узагальненим зображенням земної поверхні, що зумовлює зменшення розмірів усіх об’єктів, які підлягають картографуванню. Втім таке зменшення має певні межі, зумовлені можливостями зорового сприйняття елементів зображення.

а	б
Рис. 54. Залежність генералізації від призначення карт. Фрагменти настінної навчальної (а) і настільної довідкової (б) карт однієї території

На карті слід відобразити місце об’єктів, передати властиві їм якісні чи кількісні ознаки, що призводить до застосування умовних знаків, які займають певну площу. Це зменшує місце для інших умовних знаків, тому на карті відображають найголовніші об’єкти. Відбір здійснюють з урахуванням геометричної форми і розміру об’єкта, його значення серед споріднених об’єктів, наскільки він характерний, типовий чи винятковий для картографованої території. Відбір важко здійснювати, якщо не об’єднувати об’єкти за певними ознаками, абстрагуючись від конкретних ознак кожного об’єкта, не встановлюючи ступінь детальності характеристик об’єктів або ступінь узагальнення. І відбір, і узагальнення проводять для того, щоб передати на карті найтиповіші властивості й характерніші особливості об’єкта картографування. Процес науково обґрунтованого відбору і узагальнення об’єктів для відображення їх на карті називають картографічною генералізацією (або генералізацією). Термін «генералізація» походить від лат. слова «generalis» – загальний.

Напрям і ступінь генералізації визначають за масштабом карти, її призначенням, географічними особливостями місцевості, тематикою карти, якістю джерел, використаних під час створення карт, способами оформлення.

Вплив призначення карти на генералізацію легко зрозуміти, якщо порівняти однакові за змістом і територіальним охопленням карти з навчального географічного атласу. Треба мати на увазі, що на карті для учнів генералізація може бути значно більшою за ту, яку визначали б за масштабом, тобто відображено найголовніші об’єкти. Така карта має вигляд «недовантаженої» за змістом і кількістю поданих на ній об’єктів. Проте це відповідає її призначенню–відобразити найважливіші особливості території відповідно до програми навчання. Докладніша характеристика об’єктів на карті заважатиме ще недостатньо підготовленому в картографічному відношенні студенту сприймати інформацію про територію.

Врахування особливостей поданого на карті об’єкта дає змогу відобразити найтиповіші для нього риси, найважливіші елементи. Тому у посушливих районах показують усі дрібні річки й озера, а в тундрі, де тисячі озер, кількість їх істотно генералізують зі збереженням загального характеру озерності.

Тема карти визначає, які елементи її змісту мають бути головними, а які другорядними. Так, на фізичній карті основним елементом змісту є рельєф, його подають найдокладніше, зменшуючи кількість населених пунктів, шляхів сполучення тощо. На економічній карті детальнішого відображення потребують промислові центри.

Генералізація залежить і від якості й повноти картографічних джерел. За достатньої вивченості об’єкта його зображення може бути найдокладнішим, а коли фактичного матеріалу обмаль, то зображення неминуче стає більш узагальненим і навіть схематизованим.

Особливості застосовуваних на карті умовних знаків, можливість їх поєднання впливають на генералізацію. На багатоколірних картах можна використати більшу кількість умовних позначень, ніж на одноколірних. За умови вмілого вирішення питань картографування на одній карті можна поєднати до шести способів зображення. Одноколірні карти накладають обмеження на кількість картографічних знаків.

3. Змістова генералізація та її види

Виправдане вилучення деталей, поданих на карті об’єктів, полегшує сприйняття основних, суттєвих характеристик. Зі зменшенням масштабу виявляються закономірності просторової поведінки об’єктів на поверхні Землі у цілому. Більш визначеним картографічне зображення стає також завдяки певному узагальненню кількісних і якісних відмінностей, планових обрисів відображуваних об’єктів, переходу від простих до складніших об’єктів.

Відбір об’єктів, як обмеження змісту карти необхідними об'єктами і виключення інших, здійснюють різними способами. Перший – встановлення меж відбору, або цензу, за кількісними чи якісними показниками. Наприклад: відобразити на карті річки, довжина яких у масштабі карти понад 1 см; показати всі районні центри, незважаючи на кількість населення в кожному з них. Такий спосіб відбору має змістовний характер. Інший регулює навантаження карти встановленням норми відбору, або кількості об’єктів, які зберігатимуться під час генералізації. Цей спосіб має статистичний характер, але й за його застосування враховують значення об’єктів, що залишатимуться на карті.

Цензи і норми відбору встановлюють з урахуванням призначення масштабу карти, особливостей об’єкта картографування. Наприклад, на загальногеографічній карті масштабу 1:1000000 кількість об’єктів, які зображують на 1 дм², змінюється від 4 до 6 і менше залежно від густоти і величини населених пунктів на певній ділянці території.

Відбір об’єктів супроводжується узагальненням їх якісних і кількісних відмінностей, що дає змогу підкреслити основне в характеристиці об’єктів.

Узагальнення кількісних показників можна здійснити заміною безперервної шкали кількісних значень показника картографування (за якою різних за розміром знаків на карті стільки, скільки разів змінюється кількісне значення показника) ступінчастою шкалою, в якій усі значення показника розбивають на кілька ступенів або інтервалів, що веде до скорочення на карті відмінностей умовних знаків за розміром. Інші засоби: заміна рівномірної шкали показника картографування на нерівномірну; збільшення інтервалів шкали.

Рис. 55.

Перехід від окремих об’єктів до їх сукупних позначень (або збірних) виявляється: через об’єднання контурів суміжно розташованих об’єктів і сумісне використання (комбінування) умовних знаків кожного з об’єктів (наприклад, заміна перемежованих дрібних контурів чагарнику і лучної рослинності загальним контуром, який заповнено знаками чагарнику й луків); у заміні знаків окремих об’єктів узагальнювальним умовним знаком, що потребує й зміни способу картографічного зображення (замість окремих родовищ, переданих локалізованими значками, зображують площу басейну певної корисної копалини, при цьому спосіб локалізованих значків трансформують у спосіб ареалів).

Таблиця 2

Групування населених пунктів за чисельністю жителів на топографічних картах різних масштабів

Напрям генералізації	1 : 10 000 –1 : 100 000	1 : 1 000 000
Скорочення градацій шкал чисельності населення	Понад 1000 Від 500 до 1000 Від 100 до 500 Менше 100	Понад 1000 Менше 1000

Таблиця.3

Скорочення якісних відмін об’єкта на картах різного призначення

Напрям генералізації	Л і с
	варіант 1	варіант 2	варіант 3
Зміна детальності характеристики об’єкта	Дуб, береза, сосна, осика, ялина, граб, бук, ясень	Хвойний, листяний, мішаний	Ліс

Узагальнення якісних характеристик здійснюють скороченням кількості якісних відмін об’єкта, а разом з тим й кількості потрібних умовних знаків, відбором нижчих ступенів класифікації об’єкта. Перелічені види відбору та узагальнення є складовими частинами роботи над змістом карти, тобто змістової генералізації. Проте змістова генералізація супроводжується узгодженням з нею графічного зображення поданих на карті об’єктів, яке можна назвати геометричною, або просторовою, генералізацією.

Змістова генералізація насамперед стосується легенд карт, у той час як просторова – картографічного зображення.

Просторова генералізація. Основні способи просторової генералізації такі: узагальнення обрисів об’єктів спрощенням окреслень, яке супроводжується збільшенням окремих деталей, зміщенням відносно один одного; заміна окремих об’єктів узагальнювальним знаком за об’єднанням контурів, спрощенням рисунка. Найвищим проявом просторової генералізації є схематизація зображення, тобто граничне його спрощення.

Виділення окремих видів генералізації дає можливість уявити засоби її здійснення. На практиці усі напрями тісно пов’язані і не можуть бути відокремлені один від одного. Так, збільшення інтервалів шкали супроводжується об’єднанням контурів, спрощенням лінії окреслення тощо.

Під час роботи з картою слід завжди враховувати генералізованість картографічного зображення. Це допоможе правильно оцінити особливості зображення об’єктів і ступінь узагальнення їх характеристик, використати в роботі карту, докладність якої відповідає вирішуваним завданням.

Питання для самоконтролю

1. Дайте визначення генералізації.

2. Назвіть методи, якими здійснюють генералізацію.

3. Назвіть відмінності геометричної і змістової генералізації.

4. Опишіть види змістової генералізації.

5. Що таке просторова генералізація?

Попередня

На початок

Наступна тема