8. Подготовка источников для составления карт

Задачи подготовки. Техническая подготовка картографических источников. Подготовка картографических источников к составлению предполагает обработку источников таким образом, чтобы облегчить их непосредственное использование в процессе создания карты.

Такая подготовка заключается в переходе от координат, классификаций, показателей, способов изображения, дат и т. д., принятых на источниках, к установленным для составляемой карты. В зависимости от темы и характера составляемой карты, а также особенностей источников подготовка может сильно различаться по своему содержанию, сложности и трудоемкости. Иногда она сводится к простым техническим действиям, иногда оказывается сложной научной задачей, решение которой под силу специалисту высокой квалификации.

В ней различают:

– вспомогательные технические операции;

– переход на другой эллипсоид и к другой системе координат;

– перевод информации картографического источника в легенду составляемой карты;

– обработку табличных и текстовых источников.

Техническая подготовка картографических источников обеспечивает возможность и удобство их использования при технологии картосоставительских работ, установленной в программе карты, и без потери заданной геометрической точности. Конкретно процесс подготовки зависит от характера и состояния источников.

1. Когда применяются фотографические процессы, нужно, чтобы репродукции имели теоретически правильные размеры и четкий рисунок всех необходимых элементов и деталей. Для этого в процессе подготовки:

– проверяются размеры источника и в случае их несоответствия теоретическим величинам (например, вследствие деформации бумажного листа напечатанной карты) устраняют дефект. Это может быть произведено монтированием источника по частям на вновь построенной координатной сетке;

– усиливаются детали, которые могут быть потеряны при фотографировании с уменьшением, поднимают неактиничными красками элементы, показанные в цветах сине-голубой части спектра.

2. Перенос изображения с источника на составляемую карту по координатной сетке нуждается в ее предварительном сгущении на источнике и составляемом оригинале путем проведения дополнительных одноименных линий. При этом отрезки крайних координатных линий делят на необходимое число равных частей и соединяют их.

3. Автоматизация процессов создания карты требует предварительного цифрования источников (создания ЦКМ), которое может осуществляться разными способами. Вместе с тем цифрование также предполагает подготовку источников. Например, ручному обводу изображения предшествуют:

– изготовление оригиналов служебной информации, в которых определяется последовательность в работе оператора при цифровании – изготавливаются на копиях издательских или составительских оригиналов на пластике по элементам содержания (выделяются и нумеруются точечные объекты, определяется направление цифрования, наносятся и нумеруются точки начала и конца цифрования);

– кодирование цифруемых точек, линий и площадей и заполнение ведомостей кодирования данными о характеристиках объектов (формализованная запись семантической информации об объектах с целью удобства ее цифрования и последующей совместной обработки с метрической информацией; коды объектов, характеристик и их значений даются в соответствии с классификацией отображаемой информации);

– заполнение формуляра ЦКМ исходными данными.

Переход на другой эллипсоид и к другой системе координат. Такая необходимость возникает, когда в качестве источников привлекаются топографические карты, для которых приняты эллипсоид и системы координат иные, чем на составляемой карте.

Задача состоит в вычислении поправок в геодезические координаты пунктов (широты и долготы), на величины которых (поправок) необходимо сместить параллели и меридианы картографической сетки (или рамки карты). Поправки рассчитываются по дифференциальным формулам высшей геодезии, устанавливающим связь между координатами пунктов источника и составляемой карты. Кроме того, имеются специальные картографические таблицы для введения поправок в прямоугольные координаты углов рамок трапеций топографических карт в проекции Гаусса-Крюгера для перехода от эллипсоида Бесселя к эллипсоиду Красовского и от системы координат 1932 г. к системе 1942 г. (Труды ЦНИИГАиК, 1964, вып. 160). Величины этих поправок достигают сотен метров и, следовательно, их надо учитывать при использовании старых источников для карт масштаба 1:1 000 000 и крупнее.

Перевод информации картографического источника в легенду составляемой карты. Обработка источников на этом этапе состоит в преобразовании картографической информации, используемой для составления, из системы условных обозначений источника в легенду изготовляемой карты. Такая обработка включает ряд частных задач:

– переход к новым классификациям картографируемых явлений с уменьшением или упрощением градаций (например, к классификации железных дорог по их значению вместо подробного подразделения по числу путей и ширине колеи);

– замену одних мер, используемых для характеристик картографируемых явлений, другими (например, замену высоты сечения горизонталей в футах на метровые в английских и американских источниках);

– изменение шкал количественных оценок, т. е. числа и значений интервалов при группировке явлений по ступеням (например, изменение величины и границ интервалов в шкале гипсометрической карты, на карте людности населенных пунктов, на картограмме плотности населения и т. п.);

– переход от одних количественных и качественных показателей к другим (например, от осадков по месяцам к их отображению по сезонам, от характеристик леса по преобладающим породам к подразделению на лиственные, хвойные и смешанные леса).

Такая обработка иногда связана с введением иных, чем на источниках, способов картографического изображения, например, ареалов с/х земель для составления картограмм с/х тематики; изобат при выделении зон глубин по отметкам морских навигационных карт.

В зависимости от особенностей картографических источников и составляемой карты обработка может сильно различаться по своему содержанию, сложности и количеству затрачиваемого труда. Нередко она сводится к элементарной технической работе (например, замене одних мер высоты сечения горизонталей другими). В других случаях – оказывается серьезной научной и не всегда успешно решаемой задачей, например, если классификации, а следовательно и легенды, источника и создаваемой карты принципиально отличаются; таковы легенды многих оригинальных типологических карт – ландшафтных, геоботанических, почвенных и др.

Обработка табличных и текстовых источников. Эта задача преследует три основные цели: 1) пространственную (координатную) привязку привлекаемых к составлению данных; 2) их приведение в однородный, сравнимый вид; 3) получение по ним показателей, избранных для характеристики картографируемых явлений.

П р о с т р а н с т в е н н а я п р и в я з к а д а н н ы х состоит в их отнесении к определенным пунктам, линиям или площадям. Например, метеостанции для метеорологических данных, используемых при составлении климатических карт, населенные пункты для материалов переписи населения при составлении детальных карт населения; речная сеть и транспортная сеть для локализации данных по стоку и грузовым и пассажирским перевозкам; административно-территориальные единицы (области, районы), землепользования с/х предприятий для локализации разнообразных статистических данных при составлении картодиаграмм и картограмм и др. Именно ради такой привязки готовятся вспомогательные а д р е с н ы е к а р т ы (показывающие с необходимой полнотой пункты, линии или территориальное деление, для которых необходим сбор информации).

Если пространственная привязка табличных и текстовых данных оказывается невозможной, то они теряют всякое значение в качестве источников картосоставления.

П р и в е д е н и е д а н н ы х, взятых из различных табличных и текстовых источников, в о д н о р о д н ы й и с р а в н и м ы й вид предполагает:

– перевод данных в единую систему мер (длин, площадей, объема, веса, температур и др.);

– отнесение к единым началам отсчета (высот, температур, времени);

– пересчет на определенную дату, год, эпоху (количества жителей, магнитного поля Земли) или расчет для определенного периода времени (суммарное количество осадков за год).

Успешное выполнение этих задач требует понимания смысла и значения исходных данных, а также особенностей формирования источников (например, материалов переписи населения в разных странах).

Иногда такая работа требует привлечения аппарата математической статистики и вычислительной техники (обработка данных по сбору урожая различных с/х культур за ряд лет по принципу территориального деления, когда происходит изменение этого деления или отсутствуют данные по ряду лет).

В ы ч и с л е н и е к о н к р е т н ы х з н а ч е н и й п о к а з а т е л е й, избранных для характеристики картографируемых явлений, и последующий их анализ для обоснованного выбора шкал, территориальных сеток и др. зависят от особенностей размещения явлений, характера источников и целей картографирования.

Значения а б с о л ю т н ы х показателей подсчитываются для пунктов, линий и площадей в зависимости от поставленной задачи. Например, количество населения может определяться по отдельным населенным пунктам или по клеткам сети административного деления, добыча угля – по отдельным шахтам, бассейнам или странам, поголовье скота – по с/х предприятиям.

О т н о с и т е л ь н ы е показатели часто характеризуют (применительно к определенной системе пунктов, линий или площадей): 1) о т н о ш е н и е a/b двух величин a и b (рождаемости и смертности); 2) д о л ю a/a+b+c+... одного явления в совокупности ряда явлений a, b, c и т. д. (лиц определенной национальности среди всего населения, тракторов в с/х технике с/х предприятий) или его процент (a/a+b+c+... х 100%); 3) п л о т н о с т ь a/P, определяющую среднюю величину (интенсивность) явлений в пределах клеток территориального деления с площадями P (например, плотность населения – среднее число жителей на единицу площади, плотность популяции животных и т. д.).

Относительные показатели получают как соотношение двух или нескольких рядов однородных абсолютных величин.

В картографии применяются и д р у г и е в и д ы показателей, например, различные “п о т е н ц и а л ы”, характеризующие взаимодействие объектов, исчисляемые пропорционально величинам объектов и обратно пропорционально расстояниям между ними по формуле

P_i = a_i + a_j/d_ij,

где P_i – потенциал объекта i; a_i – величина объекта; a_j – величина соседних объектов; d_ij – расстояния между объектами i и j.

Таков, например, потенциал поля расселения, характеризующий взаимосвязи расселения в границах определенной территории.

Наиболее сложно вычисление интегральных показателей для синтетических карт, часто требующее применения сложного математического аппарата, например, факторного анализа при картографировании условий жизни населения.

Методы обработки исходных данных могут сильно влиять на научные, а также идейно-политические качества карты. Например, обработка сведений о национальном составе населения по административным единицам с учетом только одной народности, обладающей относительным большинством, может привести к карте, искажающей этнографическую картину размещения и соотношения населения.