ЛЕКЦИИ КАРТОГРАФИЯ-13

31

ЛЕКЦИЯ 4. КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ЗНАКИ И СПОСОБЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ И ЯВЛЕНИЙ НА КАРТАХ

4.1 Картографическая семиотика

Использование условных знаков — основное свойство, отличающее карту от многих других графических моделей, таких, например, как аэро- и космические снимки, панорамы, пейзажи. Знаки на карте — это зрительно воспринимаемые элементы изображения, условно представляющие процессы и явления окружающего мира, их местоположение, качественные и количественные характеристики, структуру, динамику и т.п. На стыке картографии и семиотики — лингвистической науки, исследующей свойства знаков и знаковых систем, сформировался особый раздел картографическая семиотика (картосемиотика), в рамках которой разрабатываются общая теория систем картографических знаков как языка карты. В ней изучается довольно обширный круг проблем, касающихся происхождения, классификации, свойств и функций картографических знаков и способов картографического изображения. Семиотика включает три основных раздела: синтактику, семантику и прагматику, соответственно эти разделы существуют и в картографической семиотике:

—картографическая синтактика — изучает правила построения и употребления знаковых систем, их структурные свойства, грамматику языка карты;

—картографическая семантика — исследует соотношения условных знаков с самими отображаемыми объектами и явлениями;

—картографическая прагматика — изучает информационную цен-

ность знаков как средства коммуникации и особенности их восприятия читателями карты.

Иногда в составе картографической семиотики выделяют ещѐ один раздел — картографическую стилистику, изучающую стили и факторы, определяющие выбор изобразительных средств, в соответствии с назначением и функциями картографических произведений.

4.2 Язык карты

Язык карты — это используемая в картографии знаковая система, включающая условные обозначения, способы изображения, правила их построения, употребления и чтения при создании и использовании карт.

Язык карты не только обеспечивает хранение и передачу пространст- венно-временной информации, но и играет роль общего языка в науках о Земле и смежных с ними отраслях знания. В связи с автоматизацией и компьютеризацией картографии внимание к языку карты особенно возросло. С картосемиотических позиций изучаются категории и элементы языка карты, его

32

грамматика и структура, механизмы функционирования, правила употребления знаков. Эти исследования, тесно связанные с общей семиотикой, машинной графикой, художественным дизайном и психологией восприятия, имеют ясную практическую ориентацию — они направлены на повышение качества электронных карт.

Исследования показали, что в языке карты можно различить, по крайней мере, два слоя (два подъязыка): один из них отражает размещение картографируемых объектов, их пространственную форму, ориентацию, взаимное положение, а другой — содержательную сущность этих явлений, их внутреннюю структуру, качественные и количественные характеристики. Грамматика обоих подъязыков определяется правилами картографической семиотики.

Главными функциями языка карты являются коммуникативная функция, т.е. передача некоторого объѐма информации от создателя карты к читателю, и познавательная функция — получение новых знаний о картографируемом объекте.

4.3 Условные знаки

Картографические условные знаки — это графические символы, с по-

мощью которых на карте показывают (обозначают) вид объектов, их местоположение, форму, размеры, качественные и количественные характеристики.

Использование условных знаков позволяет:

—показывать реальные и абстрактные объекты (например, высоту снежного покрова либо индекс континентальности климата);

—изображать объекты, не видимые человеком и даже не воспринимаемые органами чувств (гравитационные и магнитные поля и др.);

—передавать внутренние характеристики объектов, их структуру (объѐм и структуру промышленного производства, состав населения);

—отражать взаимные отношения объектов: порядок и иерархию, пропорциональность, различие, соподчинѐнность (геологическая стратиграфия);

—показывать динамику явлений и процессов (изменение стока в речных бассейнах по месяцам);

—сильно уменьшать изображение (на мелкомасштабной карте вместо показа отдельных домов и кварталов можно кружком обозначить весь населѐнный пункт).

Условные обозначения, применяемые на картах, подразделяют на три основные группы (рисунок 15):

—внемасштабные, или точечные, которые применяют для показа объектов, локализованных в пунктах, например, нефтяные месторождения или города на мелкомасштабных картах. Внемасштабность знаков проявляется в том, что их размеры на карте всегда значительно превосходят истинные размеры объектов на местности;

33

—линейные, используемые для линейных объектов: рек, дорог, границ,

ит.п. Они масштабны по длине, но внемасштабны по ширине;

—площадные, применяемые для объектов, сохраняющих на карте свои размеры и очертания, например, для лесных массивов, озѐр, почвенных ареалов и др. Такие знаки обычно состоят из контура и его заполнения, они всегда масштабны и позволяют точно определить площадь объектов.

Рисунок 15 — Основные группы условных знаков

До недавнего времени все условные знаки были статичными, однако с развитием электронных технологий появились динамические условные знаки (изменяющиеся знаки, используемые в компьютерных картографических анимациях). Они также могут быть точечными, линейными или площадными (фоновыми).

Роль знаков не ограничена только передачей информации. Знаки служат средством фиксации, формализации и систематизации знаний. Не менее важны познавательные функции картографических условных знаков. С ними можно выполнять действия, преобразовывать их из одной формы в другую, проводить измерения. Знаки сами по себе служат средством формирования научных понятий, конкретизации, визуализации теоретических выводов, т.е. способом научного познания.

4.4 Графические переменные

Количество и разнообразие знаков, применяемых при создании карт, практически бесконечно. Однако все они состоят из небольшого числа графических переменных.

34

Графические переменные — элементарные графические средства, используемые для построения картографических знаков и знаковых систем. Это форма, размер, ориентировка, цвет, насыщенность цвета и внутренняя структура знака (рисунок 16).

Рисунок 16 — Графические переменные (по Ж. Бертену):

а — форма; б — размер; в — светлота; г — внутренняя структура; д — цвет; е — ориентировка

Представление о графических переменных разработал в 60-х годах французский семиолог и картограф Ж. Бертен применительно к статичным бумажным картам. Если же иметь в виду компьютерные картографические анимации, то следует добавить динамические графические переменные, т.е. все статические графические переменные приобрели ещѐ одно временное измерение. Анимации позволяют изменять форму и размер объекта, цвет и насыщенность цвета, внутреннюю структуру и само положение знака на карте.

Создавая знаки для любой карты, картограф может свободно сочетать любые графические переменные. Законы картографической семиотики и художественный вкус автора карты позволяют подбирать самые разные стили и сочетания, конструировать яркие, хорошо различимые и запоминающиеся знаки. Но в то же время такая свобода выбора осложняет унификацию и стандартизацию условных обозначений, а это — очень важная проблема в картографии. В настоящее время стандартные условные обозначения приняты и официально закреплены лишь для топографических, морских и аэронавигационных карт. В тематической картографии унифицированные системы цветов и индексов применяют только на геологических и отчасти почвенных картах, делаются попытки разработать унифицированные легенды геоморфологических карт. Однако есть установившиеся правила, определяемые особенностями локализации и распространения явления, принципами взаимного сочета-

35

ния знаков, картографическими традициями, условиями восприятия знаков, требованиями измерения по картам и др.

4.5 Отображение объектов и явлений на карте

Кроме плановых геометрических свойств различные объекты, явления и образуемая ими в совокупности реальная географическая действительность имеют ряд особенностей количественных и качественных, динамических и пространственных. Например, они могут изменяться во времени и в пространстве, а также могут иметь тот или иной характер распространения: сплошное повсеместное, ограниченное по площади, рассредоточение, локализованное по пунктам, линейное или полосное.

Для отображения на картах всех этих особенностей используются раз-

ные способы изображения объектов и явлений, под которыми понимают сис-

темы условных обозначений, применяемые для передачи объектов и явлений, различающихся характером пространственной локализации и размещения (рисунок 17).

Способ значков (рисунок 17а(1)) применяется для изображения объектов и явлений, локализованных по пунктам с помощью тех или иных значков. Форма, внутренний рисунок или цвет значка отражают качественные особенности объекта или явления, его размер — количественную характеристику.

Различают три вида значков:

—абстрактные геометрические значки — кружки, квадраты, звездоч-

ки, ромбы и др.; размер знака отражает количественную характеристику, цвет или штриховка — качественные особенности, а структура знака передает структуру самого объекта;

—буквенные значки — буквы русского или латинского алфавитов, например, Ф или Al — обозначающие месторождения фосфоритов или алюминия; размер букв может количественно характеризовать объект, хотя сравнивать их между собой сложнее, чем геометрические фигуры;

—наглядные значки (пиктограммы), напоминающие изображаемый объект, например, рисунок самолѐта обозначает аэродром и т.п. Такие обозначения очень наглядны и чаще всего их используют на популярных туристских, рекламных, пропагандистских картах.

Способ локализованных диаграмм (рисунок 17б(1)) — способ изображе-

ния на карте явлений, имеющих сплошное или линейное распространение, с помощью графиков или диаграмм, показывающих явление в местах его изучения. Например, изображение изменения температуры воздуха и количества осадков по месяцам года с помощью кривых, показывающих это изменение в местах нахождения метеостанций.

Способ изолиний (рисунок 17б(2)) — способ изображения явлений, обычно имеющих сплошное распространение, с помощью кривых линий, соединяющих на карте точки с одинаковым значением какого-либо количест-

36

венного показателя (изотермы, изогиеты, изодинамы и др.).

Способ качественного фона (рисунок 17в(1)) — способ изображения на карте качественных различий какого-либо явления в пределах изображаемой территории путем деления еѐ на части и покрытия каждого из них с помощью одного из площадных графических средств (деление территории на части связано с отображаемым явлением). Например, на почвенных картах границы и покрытия проводятся там, где один тип почв сменяется с другим.

Способ количественного фона (рисунок 17ж) — способ изображения на карте количественных различий какого-либо явления в пределах изображаемой территории путем деления еѐ на части и покрытия каждой из них с помощью одного из площадных графических способов. Например, на рисунке приведена карта валового содержания некоторых микроэлементов в поверхностных горизонтах почв.

Способ ареалов (рисунок 17г) — способ изображения на карте области ограниченного по площади распространения какого-либо явления с помощью того или иного площадного графического средства. Например, на картах показывают распространение того или иного вида растительности, промысловых зверей и т.д.

Точечный способ (рисунок 17д) — способ изображения на карте рассредоточенных объектов множеством точек одинакового размера, обозначающих одинаковое количество единиц изображаемого объекта и располагаемых соответственно его размещению и концентрации (например, одна точка составляет численность населения в 500 человек или соответствует 10000 га посевов проса).

Способ линейных знаков (рисунок 17в(2)) — способ изображения на карте различных линейных объектов, практически не имеющих ширины (границ, водораздельных линий и т.п.), объектов линейного протяжения, ширина которых не выражается в масштабе карты (рек, дорог, т.п.). Для передачи качественных и количественных характеристик используют рисунок, цвет, структуру линейных знаков.

Способ знаков движения (рисунок 17а(2)) — способ изображения на карте пространственных перемещений (течения, миграций животных и т.п.). В качестве графических средств используются стрелки, полосы разного цвета, рисунка и ширины.

Картодиаграмма (рисунок 17е(1)) — способ изображения суммарной величины какого-либо явления в каждой единице территориального деления с помощью диаграммных фигур, выражающих эту величину и помещаемых внутри каждой такой единицы.

Картограмма (рисунок 17е(2)) — способ изображения на карте средней интенсивности какого-либо явления в каждой единицы территориального деления с помощью одного из площадных графических средств, например, фоновой окраски или штриховки, интенсивность которых обычно соответствует интенсивности данного явления.

37

38

Рисунок 17 — Способы картографического изображения объектов (явлений)

4.6 Шкалы условных знаков.

Шкалы на картах — это графическое изображение последовательности изменения (нарастания или убывания) количественных характеристик объектов, их значимости, интенсивности или плотности.

На картах со значками, локализованными диаграммами и на картодиа-

граммах используют абсолютные и относительные шкалы значков.

В абсолютных шкалах размер значка прямо пропорционален величине изображаемого объекта (значок города с населением 50 тыс. в 2 раза больше значка города с населением 100 тыс.). Это очень наглядно, но неудобно при больших разбросах значений.

Условные шкалы отражают количественные различия в условной соизмеримости: знак крупного города будет больше маленького, но не пропорционально количеству жителей.

И абсолютные, и условные шкалы могут быть непрерывными и ступенчатыми. В непрерывной шкале размер знака плавно меняется в соответствии с изменением количественного показателя объекта (рисунок 18).

39

Рисунок 18 — Непрерывные шкалы значков: а — абсолютная; б — условная

Ступенчатая шкала (рисунок 19) составляется в виде интервалов (1–10, 11–20, 21–30…). Интервалы в ступенчатой шкале могут быть одинаковыми (равномерная шкала) или разными (неравномерная шкала).

Рисунок 19 — Ступенчатые шкалы значков: а — абсолютная; б — условная

Выбор интервалов — задача сложная. Жѐстких правил нет, всѐ зависит от назначения карты, особенностей картографируемого явления. Читатель

40

легко различает 6–8 ступеней, однако многое зависит от графических особенностей самих значков, их формы, цвета, соотношения с фоном и т.п., а также от установившихся традиций. Все, что сказано о значках, во многом справедливо для локализованных диаграмм, полос движения, картодиаграмм.

Динамические изменения значений картографируемого показателя иногда показывают с помощью шкал нарастающих значков (рисунок 20). Графические решения могут быть разными. Наиболее ярко рост показателей передают линейные значки, но они занимают много места на карте, более экономны площадные и особенно объѐмные значки, однако зрительно они менее наглядны.

Рисунок 20 — Нарастающие значки

Компьютерные технологии позволяют строить непрерывные (безынтервальные) шкалы (рисунок 21). В них густота штриховки, цвет, его насыщенность, светлота изменяются пропорционально изменению картографируемого показателя. Это повышает наглядность изображения, но затрудняет вычисления по карте.

Рисунок 21 — Безынтервальная шкала