Свойства общегеографической карты и ее возможности.

Введение

 

Картография - это наука о географических и других картах, методах их создания и использования, это наука об отображении и исследовании явлений природы и общества - их размещения, свойств, взаимосвязей и изменений во времени посредством карт и других картографических моделей, если сказать о более широком понимании картографии.

Главная цель картографии - правильное отображение и исследование действительности посредством картографических изображений, как особых пространственных моделей реальных явлений.

История картографирования уходит вглубь веков. Простейшие картографические рисунки были известны уже в условиях первобытного общества, еще до зарождения письменности. Найденные при археологических раскопках примитивные картографические изображения, относящиеся к 2 - 3 веку до н. э. свидетельствуют о потребности в картах даже в то далекое время, но научные истоки современной картографии берут начало в античной Греции. Греки установили шарообразность Земли и вычислили ее размеры. Им принадлежат первые картографические проекции и введение в научный обиход меридианов и параллелей. Они являются создателями географических координат в строго научном понимании этого термина.

В управлении Великой Римской Империей также использовались карты, как в административных целях, так и в военных и торговых. Широко известны Римские, так называемые, дорожные карты. Также были найдены древние карты в Китае, изготовленные примерно в 3 веке до н.э. для военных, в основном, и хозяйственных нужд. С тех пор картографирование постоянно развивается.

По исследованиям академика Б. А. Рыбакова первые сводные карты русского государства относятся к 1497 - 1523 гг. В 1600 годы был составлен «Большой чертеж всему Московскому государству «. Открытие новых земель в последующих 17-18 веках способствовали дальнейшему развитию картографии. Параллельно русскими учеными в открытых заново землях велось изучение флоры, фауны, и картографирование земной поверхности доступными по тому времени методами. Поэтому к началу 20 века наиболее развитые страны Европы, Америки, Азии достигли значительных результатов в области картографии. В 20 веке картографическая наука развивалась бурными темпами, используя научно - технический прогресс и удовлетворяя хозяйственные, военные, административные нужды.

Структура картографии. Картография по структуре представляет собой целую систему картографических дисциплин. Ее важнейшие составные части:

Картоведение - учение о географической карте, ее свойствах; включает историю картографии и методику использования карт.

Картографическая информатика занимается проблемой систематизации (классификации) карт, анализа, оценки, хранения и распространения их.

Математическая картография разрешает задачу обеспечения точности в отображении местоположения географических объектов на карте.

Картометрия разрабатывает способы измерения и исчисления по картам (координат, расстояний, длин, высот, площадей и других топографических характеристик, а три первых составных части картографии связаны с методами создания оригиналов (первых экземпляров) карт и их создания.

Особым объектом изучения из картографии выделяется топография или топографическая картография.

Топография - наука, разрабатывающая географические и геометрические методы изучения местности с целью создания на этой основе крупномасштабных (топографических карт).

Также можно еще выделить:

Тематическую картографию - это сводный раздел, включающий в себя все виды природных и социально экономических карт. Из тематической картографии выделяется большая группа отраслевых картографии посвященных изучению конкретных природных и социально - экономических явлений: геологическая, геоморфологическая, климатическая, почвенная, геоботаническая, зоогеографическая, ландшафтная, экономическая, населения, и т.д.

Они разрабатываются на стыках и взаимодействии картографии с другими смежными науками.

Картография издавна тесно связана с другими науками, и эти связи постоянно развиваются, и возникают по новым направлениям с развитием научно - технического прогресса. Исторически картография близка к географии и геодезии.

Геодезия изучает фигуру, размеры и гравитационное поле Земли, а также методы измерения на земной поверхности, доставляет картографии точные данные о параметрах Земли координаты геодезических сетей.

Фотограмметрия разрабатывает методы определения положения, размеров объектов земной поверхности по аэро- и космическим снимкам. На стыке этих отраслей знания находится топография, создающая первичные крупномасштабные топографические карты, которые образуют основу всех географических карт. От геодезии топография заимствует геодезическую основу, методы измерений и пространственной фиксации, а от картографии - проекции, систему отображения (картографические знаки) и принципы генерализации. Все производные карты готовятся лабораторными картографическими методами, что позволяет выделить еще одну важную отрасль - топографическую картографию. Все науки о Земле широко используют дешифрирование аэрокосмических фотоснимков, как весьма эффективное средство получения информации о земной поверхности.

Особенно сильны связи с географией и с другими науками о Земле. Картографирование немыслимо в отвлечение от существа и особенностей явлений, которые изображают.

География дает картографии необходимые знания о природных и производственных территориальных комплексах, а науки о Земле дают представление о компонентах природных комплексов. В свою очередь эти науки используют картографию как особый метод исследования природной среды, размещения населения, и производство их пространственных взаимосвязей и динамикой.

Геоморфология применяет картографический метод для изучения рельефа и в тоже время дает картографу понимание рельефа, обеспечивающего его правильное отображение. Именно наличие этих связей между перечисленными отраслями и дает представление о географической картографии.

Освоение человеком космоса привело к образованию космической картографии, посредством которой идет совершенствование, обновление карт по информации полученной из космоса.

Картография всегда опиралась на математику, но до недавнего времени это было лишь применение математического анализа и аналитической геометрии, но современную математическую картографию с внедрением ЭВМ и автоматики можно рассматривать, как математическую дисциплину т.к. математическая картография использует все новейшие достижения в математике, применяемые к картографированию.

Таковы основные связи с другими науками.

Элементы карты.

Основными элементами карты являются картографические изображения и его математическая основа.

Картографическое изображение - это все те условные обозначения, которыми на карте отображены явления и объекты действительности. Изучая эти условные обозначения и их сочетания, читатель карты осмысливает географические и другие особенности показанной на ней местности.

Математическая основа - это геометрические свойства географического изображения, размеры и форма участков, занятых географическими объектами, расстояния между отдельными пунктами, направления от одного к другому и т. д. Математическая основа включает в качестве составных частей геодезическую основу, масштаб и картографическую проекцию.

Кроме перечисленных элементов карты могут быть еще элементы дополнительной характеристики: это легенда карты - свод использованных картографических знаков с необходимыми к ним пояснениями, а также графики для измерений по картам (расстояний, углов, площадей, координат точек, крутизны скатов и т. Д-)

К вспомогательным элементам принадлежат также: название карты, сведения об исполнителях, о времени составления, об использованных источниках и др., а на изданных картах выходные данные: название издательства, место и год издания и т.п.

А также на полях карты или ее свободных местах внутри рамки иногда помещают дополнительные карты или графические построения (профили, диаграммы, блок - диаграммы и др.), таблицы, текстовые и фото данные, которые поясняют, дополняют и обогащают в том или ином отношении собственно картографическое изображение.

Искажений

По свойствам изображенной картографической сетки, проекции делят на равновеликие, равноугольные и произвольные.

Равновеликими называют проекции, в которых масштаб площади имеет повсюду одну и ту же величину. Это свойство равновеликой проекции можно выразить формулой P = a - b = Const = 1.

Следствием равновеликости этих проекций является сильное искажение у них углов и форм, что хорошо поясняют эллипсы искажений (рисунок 2.А)

В равноугольных проекциях масштабы длин в любой точке одинаковы, поэтому у них нет искажения формы бесконечно малых фигур и нет искажения углов. У равноугольных проекций наблюдается особенно большие искажения площадей (рисунок 2.Б)

Произвольными называются картографические проекции с искажениями и углов, и форм и площадей, но величина каждого вида этих искажений обычно не так велика, как у других проекций (рисунке 2.В).

 

 

А Б В Г Д

 

А – вид эллипсов искажений в равновеликих проекциях, Б - в равноугольных проекциях, В - в произвольных проекциях, Г - в равнопромежуточных по параллели, Д - в равнопромежуточных по меридиану.

На схемах показано искажение угла 45°.

Рисунок 2 – Эллипсы искажений в различных проекциях

 

Среди произвольных картографических проекций выделяют группу равнопромежуточных, у которых масштаб длин вдоль одного из главных направлений сохраняется (остается неизменным).

На (рисунке 2.Г) показаны эллипсы искажений равнопромежуточные по параллели

По своим свойствам равнопромежуточные проекции находятся между равноугольными и разновеликими.

 

А Б

 

А - изображение геодезических зон на плоскости; Б - схематическое изображение зоны Гаусса-Крюгера на плоскости.

Рисунок 6 – Деление поверхности земного шара на зоны

 

Для карт масштаба 1:5 000 и крупнее используют трёхградусные зоны. Все шестиградусные зоны нумеруются арабскими цифрами, начиная от Гринвичского меридиана к востоку. Границы зон совпадают с границами колонн (при разграфке карта масштаба 1:1 000 000), однако их нумерация отличается на 30 единиц, поэтому №колонны; = №зоны + 30.

 

Гаусса-Крюгера

 

Сущность проекции Гаусса-Крюгера состоит в следующем: Земной шар вписан в цилиндр, который касается по его осевому меридиану зоны РОТ (рисунок 7). Ось цилиндра HH₁ расположена в плоскости экватора Q₁OQ и проходит через центр С шара. Плоское изображение жаждой зоны получают путём проектирования её определённым образом на боковую поверхность цилиндра, касающегося осевого меридиана зоны, после чего цилиндр разрезается по образующей КК₁ и его боковая поверхность развёртывается на плоскости.

При проектировании зоны на боковую поверхность цилиндра Гаусс поставил условие, чтобы изображение малого участка на цилиндре было подобно соответствующему участку на сфере, следовательно, углы между соответствующими направлениями на шаре и на проекции равны между собой (такая проекция, как указывалось, называется конформной или равноугольной). Выполнение этого условия приводит к искажению длин линий на проекции; все линии на проекции длиннее по сравнению с их горизонтальными проекциями на уроненную поверхность, а вся зона на проекции получается несколько увеличенной. На рисунке 7а проекция зоны на поверхность цилиндра показана пунктирными кривыми, а на рисунке 7б дано плоское изображение её PG₁P₁M₁Р

а б

Рисунок 7 – Расположение зоны в поперечноцилиндрической проекции Гаусса-Крюгера

 

В действительности шестиградусная зона - это очень узкая полоса, ширина которой на экваторе в 30 раз меньше её длины между полюсами. Меридианы: (кроме осевого) и параллели изображаются на плоскости линиями, имеющими кривизну. Осевой меридиан имеет истинную длину в масштабе карты, длина остальных меридианов возрастает с удалением от осевого, Величину искажения (удлинения) линий на проекции: Δs можно подсчитать по формуле

у²
Δs = S - s = — s (1)

2R²

где s - длина кривой на шаре (уровенной поверхности, S - длина соответствующей ей линии на проекции (на плоскости), у - расстояние от осевого меридиана зоны до средней точки линии, R - радиус земного шара.

Назовём отношение Δs/S относительным; искажением длин линий на проекции, тогда исходя из формулы (1) запишем:

Подставив значения и вычислив результат, видим, ее

относительное искажение длин линий в пределах зоны колеблется от

Углы между соответствующими направлениями на шаре и на проекции равны между собой по условию Гаусса. Искажения площадей тоже малы.

Таким образом, погрешности в площадях, в положении контуров на карте значительно меньше графической точности, точности воспроизведения карт в печати, отклонений за счет деформации бумаги и т. д. Поэтому можно считать, что изображение зоны в картографической проекции Гаусса-Крюгера практически не имеет искажений и допускает различные измерения на картах и планах.

 

Способы картографического изображения:

1. Способ значков используется для указания местоположения объектов, не выражающихся в масштабе или занимающих площадь меньшую, чем картографический знак (например, указатели дорог, радиомачты, отдельно стоящие деревья, имеющие значение ориентиров и т.п.). На тематических и общегеографических картах они часто выполняют дополнительные функции (указывают величину, значение объекта, его изменение во времени и т.д.).

Значки могут быть:

- геометрическими (простейшие геометрические фигуры: круги, квадраты, треугольники и т.д.)

- буквенными (одна или две начальных буквы названия изображаемого объекта: (Р и Fe - месторождение фосфора и железа)

- наглядными (напоминают по рисунку изображаемые объекты).

2. Способ линейных знаков применяется для передачи линий в их геометрическом понимании (водораздельные линии, электропередач, границ и т.п.), для объектов линейного протяжения, не выражающихся по своей ширине в масштабе карты (реки, дороги и т.п.).

3. Способ изолиний используется для характеристики величины непрерывных и постепенно изменяющихся в пространстве явлений (высоты - горизонталями, магнитное склонение - изогонами и т.д.).

Способ качественного фона применяют: а) для подразделения территории на группы однородных в качественном отношении участков, выделяемых по тем или иным природным, экономическим или политико-административным признакам; б) для индивидуального районирования территории (для лесов, населения, ландшафтов, с/х угодий).

Способ количественного фона применяют для подразделения (дифференциации) территории по определенному количественному показателю (густота и глубина расчленения рельефа, уровень экономического развития и т.п.).

Способ локализованных диаграмм используется для характеристик сезонных и других периодических явлений - их хода, величины, продолжительности, вероятности и других (роза ветров).

Точечный способ используется для картографирования массовых рассредоточенных явлений (население, посевные площади, животноводство и т.п.).

Способ ареалов применяют при отображении области распространения какого-либо явления (вида растений, животных, пахотных земель и т.п.).

Способ знаков движения служит для отображения различных пространственных перемещений (морские течения, перелет птиц и т.д.).

Картодиаграммы - изображение распределения какого-либо явления посредством диаграмм, размещенных на карте внутри единиц территориального деления и выражающих суммарную величину явления в пределах каждой территориальной единицы (валовая продукция по областям).

Картограмма - способ изображения средней интенсивности какого-либо явления в пределах определенных территориальных единиц (среднюю плотность населения по областям или районам, среднюю заселенность и т.п.)

 

Картографические знаки.

Картографическими условными знаками называют символы, применяемые на картах для обозначения различных объектов и их характеристик (условные знаки). Картографические знаки обозначают предметы, явления, процессы (рельеф, болото, населенный пункт, морские течения и т.д.). Их используют для реальных и абстрактных объектов, например для отображения населенных пунктов и плотности населения, представляющей абстрактное понятие. Таким образом, они могут иметь предметное и смысловое значение.

Картографические знаки отдельных объектов выполняют две основные функции:

а) указывают вид объектов (колодец, шоссе, болото), некоторые количественные или качественные характеристики (дебит колодца, вид покрытия, ширину шоссе, проходимость болота)

б) определяют пространственное положение, плановые размеры и формы этих объектов и нередко знаки отображают изменение явления во времени (рост городов, разливы рек), перемещения (маршруты экспедиций) и другие явления.

Совокупности знаков выполняют более широкие функции. Они показывают сочетания и взаимосвязи объектов, формируют пространственный образ явлений, открывают простор для пространственных характеристик состояния, дифференциации и временного изменения явлений.

Картографические знаки подразделяются на:

• внемасштабные, применяемые для изображения объектов "точечных" в натуре (пункты геодезической сети, указатели дорог и т.д.) или площади которых не выражаются в масштабе карты;

• линейные, употребляемые для объектов линейного характера (границы, дорожная сеть, реки и т.д.), но могут преувеличивать ширину объекта (знаки дорог на мелкомасштабных картах);

• площадные, используемые для заполнения площадей объектов, выражающихся в масштабе карты (леса, кустарники, плантации, солончаки, болота и т.п.) и ограничиваемые своими контурами, которые дают зрительное представление о местоположении, очертаниях, протяженности и площади объектов;

• специальную категорию образуют знаки для характеристики различных явлений (сельское население, посевные площади, площади лесов и т.п.).

Значки или фигурки для внемасштабных знаков удобно различать по форме, цвету, величине и очень неудобно по светлоте и внутренней структуре т. к. они (условные знаки), как правило, очень мелкие. Действительное положение объектов во внемасштабных условных знаках должно совпадать с определенными точками знаков - центрами кругов, квадратов, треугольников, серединой основания наглядных перспективных знаков, а в линейных - с осевыми линиями. Площадные знаки размещаются внутри соответствующих контуров.

В линейных знаках их форма определяет пространственное положение линейных объектов. Для дифференциации знаков используют их цвет, ширину, рисунок (структуру).

Плановые очертания объектов, выражаемых в масштабе карты, их положение, форма и размеры определяются контурами, поэтому широко используются различия заполняющих обозначений: цвет, светлота, насыщенность фоновых расцветок, структура и рисунок штриховок и другое.

 

 

Картографические источники.

 

В картографии источниками называют любые графические и текстовые документы, используемые для составления карт.

Составление карты - это завершающий этап астрономо-геодезических, топографических, естественноисторических, социальных, экономических и многих других исследований и работ. Тематика и назначение современных географических карт разнообразна, поэтому источники, привлекаемые для их составления исключительно многообразны.

Принято условно различать:

астрономо-геодезические - это результаты астрономических, триангуляционных, трилатерационных, полигонометрических и нивелирных работ по созданию планово-высотной геодезической основы в числовой форме;

съемочно-картографические – всевозможные карты, полученные в результате съемочных работ, материалы аэрокосмических съемок и их обработки;

разнообразные тематические источники (геологические профили, почвенные разрезы, наблюдения метеостанций, материалы переписей населения и другое).

- собственно картографические источники:

1) современные топографические и обзорно-топографические карты СССР. Им присущи разносторонность и полнота характеристики местности, ее отображение с учетом специфики конкретных географических ландшафтов и очень важны общие требования к геодезической основе, точности и содержанию этих карт;

2) иностранные топографические карты;

3) топографическая изученность суши;

4) морские карты (навигационные, лоции, тематические карты океанов, тематические карты шельфов);

5) карты мира, всемирные географические атласы;

6) тематические;

7) комплексные;

8) тематические зарубежные карты и атласы.

 

Тематическая картография.

 

Тематическая карта - это такая географическая карта, на топографической основе которой первым планом показываются те или другие характеристики и особенности одного или нескольких, но логически связанных элементов природы или социально-экономических явлений и объектов.

Разделы тематической картографии:

1. Карты природы:

гипсометрическая - дает представление о формах рельефа;

геоморфологическая - дает представление о происхождении форм рельефа и возрасте

геологическая содержит сведения не только о полезных иско­паемых, но и является важным научным пособием для изуче­ния крупномасштабных геологических процессов развития Земли как планеты;

климатическая содержит сведения о климате данного района местности;

гидрологическая дает сведения о реках, озерах, осадках, т.е. поверхностных водах суши;

почвенная карта показывает размещение почв на земной по­верхности;

геоботаническая (карта растительности) отображает размеще­ние растительных сообществ по земной поверхности;

ландшафтная карта показывает распространенные на картографируемой территории природные комплексы разных рангов;

ресурсная карта имеет отличительную особенность по отношению к другим картам природы в том, что изображаемые на ней явления - почвы, растительность, климат и т.д. - показываются не как природные условия или элементы ландшафта, а как один из видов естественных ресурсов, материальный объект той или иной отрасли человеческой деятельности в ее взаимодействии с природой;

- оценочная карта предполагает разработку таких карт природы, содержание которых отражает отношение деятельности человека или общества к природе или ее отдельным составляющим, или отношение к территории как к хозяйственному объекту;

- карта охраны и преобразования природы отражает два основных направления охраны природы: охрану в процессе рацио­нального использования и консервацию, т.е. изъятие из хо­зяйственного использования отдельных территорий. На карте показаны и охарактеризованы особо охраняемые природные территории российского и международного значения и государственные природоохранные мероприятия.

2. Социально-экономические карты:

карта населения;

карта плотности населения;

карта занятости населения;

политическая и политико-административная карта;

экономическая карта;

отраслевая сельскохозяйственная карта;

карта образования;

исторические карты и т.д.

 

Методики использования карт

Применение карт, как особых моделей географической действи­тельности для познания изображенных на них явлений называется картографическим методом исследования. При этом используются мно­гочисленные приемы и способы, которые группируются в несколько главных направлений: визуальный анализ, картометрия и морфометрия, графический анализ и математический анализ. Обычно различные способы применяются совместно в зависимости от цели исследований, особенностей местности и используемых картографических материа­лов.

Визуальный анализ и описание по картам используют для об­щего ознакомления с местностью, для разработки плана дальнейших исследований. Внимательный просмотр карты позволяет (в зависимо­сти от ее содержания) увидеть особенность форм и своеобразие про­странственного рисунка явлений (например, округлые или лопастные очертания озер, пятнистость почв и т.п.), сопоставить величины пока­занных объектов (например, соотношение промышленных пунктов по стоимости валовой продукции); установить закономерности размеще­ния (например, зональность растительного покрова); обнаружить про­странственные связи (например, между рельефом, почвами и расти­тельностью или между природными условиями и сельским расселени­ем); оценить особенности динамических ситуаций (например, синоп­тической обстановки) и т.д.

Такой анализ возможен для изучения планетарных закономер­ностей в размещении суши, океана, климата, почв, растительности, хозяйства и т.д., или их региональных или местных особенностей. Ви­зуальный анализ имеет в виду преимущественно качественную харак­теристику явлений, но часто сопровождается глазомерной оценкой длин, площадей, высот и т.п., а также их соотношений. При этом еще необходимо учитывать искажения, вносимые картографическими проекциями при передаче больших пространств.

Визуальный анализ также необходим на заключительной стадии картографического исследования для осмысления полученных резуль­татов и выяснения графических закономерностей.

Картометрические исследования заключаются в измерении и исчислении по картам количественных характеристик явлений с оцен­кой точности получаемых результатов (определение координат, длин, высот, площадей, объемов, углов, уклонов и т.д.).

Диапазон картометрических работ необычайно широк. Они мо­гут сводиться к измерениям отдельных объектов (например, длина реки) или быть массовыми (включать все реки).

Картометрические данные служат базой для вычисления отно­сительных показателей, характеризующих не единичный объект, а картину размещения однотипных объектов - расчлененность поверх­ности, извилистость линий, т.е. для получения морфометрических по­казателей.

В результате карто- и морфометрического анализа изображения рельефа горизонталями получают многостороннюю характеристику рельефа: степень горизонтального и вертикального расчленения зем­ной поверхности, максимальный размах высот, овражность, закарстованность.

При гидрологических исследованиях по картам изучают форму и размеры гидрографических объектов: извилистость рек и береговых линий, определяют размеры и форму озер, бассейнов, динамику бере­гов водохранилищ, а также вычисляют объемы осадков и стока по бассейнам и другие показатели.

По карте изучают особенности расселения (типы и размещения населенных пунктов, плотность населения), густоту железнодорожной сети, распаханность, лесистость территории.

Графический анализ - исследование территории с помощью профилей, блок-диаграмм, графиков диаграмм, розы направлений, раз­резов и других графических построений. Их часто применяют для на­глядного представления о размещении явлений в иных плоскостях чем горизонтальная (вертикальная, наклонная) плоскость.

Графический анализ часто служит для выяснения закономерно­стей пространственного размещения, например, распределения (ориен­тирования) каких-либо явлений (ветров, водотоков, тектонических раз­ломов и т.п.) по основным азимутам.

Математические методы в картографии применяются для полу­чения по картам разнообразных количественных характеристик и для создания, изучения и отображения в картографической форме про­странственных математических моделей явлений или процессов. К ма­тематическим методам исследования можно отнести: математико-статистический анализ, математическое моделирование и математиче­ская теория информации.

Математико-статистический анализ привлекается к исследова­нию явлений, которые в их картографическом изображении можно рассматривать как однородные множества изменяющихся в простран­стве случайных величин: высот, температур, посевных площадей, урожайности и т.д., называемых в математической статистике стати­стическими совокупностями.

Цели статистических исследований:

• определение обобщающих характеристик, особенно­стей размещения и временных изменений какого-либо одно­родного явления, зависящего от многих факторов с неизвест­ной функциональной связью.

• изучение пространственных и временных зависимо­стей явлений, не имеющих строго функциональных связей.

• оценка степени влияния отдельных факторов на изу­чаемое явление и выделение ведущих факторов.

Математическое моделирование состоит в создании пространст­венных математических моделей явлений или процессов по исходным данным, взятым с карт. Возможность применения этого способа ана­лиза карт определяется тем, что многие явления и процессы, изобра­жаемые на картах, либо связаны между собой функциональными за­висимостями, либо могут рассматриваться как функции пространства и времени.

Математическое моделирование удобно применять для опреде­ления площадей и объемов, сопоставления поверхностей, например, при изучении корреляции явлений и т.д.

Приемы математической теории информации находят примене­ние для объективной оценки по картам пространственной однородно­сти (или дифференциации) явлений и их взаимного соответствия.

Особенность применений математических методов заключается в том, что они начинаются и заканчиваются картой. Начинается ис­следуемыми картами и заканчивается новыми производными картами. Отсюда особенности математической обработки картографических данных в автоматизированных комплексах: результаты обработки должны быть координированными и визуальными.

Изучение по картам закономерностей размещения, взаимосвязей и зависимости явлений.

Уже непосредственный взгляд на карту позволяет уяснить и оценить географическое положение явлений, часто весьма важных для понимания их природных, экономических и политических особенно­стей.

Изучение по картам пространственного распределения явлений выявляет границы и характер распространения явлений (например, лесов у их северных пределов), их региональные особенности (например, планировку населенных пунктов), структуру (например, реч­ной сети), типы (например, рельефа) и т.д.

В некоторых науках, в частности в геологии и почвоведении карты служат основным средством исследования. Геологические карты не только фиксируют добытые знания о геологическом строении зем­ной коры, но и дают возможность найти закономерности этого строения и, далее, путем логического анализа выяснить закономерно­сти распространения полезных ископаемых.

Особенно продуктивно использование географических карт для установления пространственных связей явлений, их соотношений, со­четаний и зависимостей. В этом деле они незаменимы. Для анализа привлекаются отдельные комплексные карты, серии тематических карт, топографические. Топографические карты открывают широкие воз­можности для изучения взаимоотношений между гидрографией, рель­ефом, растительностью, влияние природных условий на сельское рас­селение, положение дорожной сети и т.д.

Очень плодотворно сопоставление топографических карт с от­раслевыми тематическими картами: геологическими, почвенными и другими. Например, анализ природных взаимосвязей по топографиче­ской и почвенной картам позволяет установить приуроченность мно­гих почвенных контуров к элементам рельефа: солонцов и солонча­ков - к приозерным понижениям, лугово-чероземных почв - к дни­щам балок и долин, аллювиальных почв - к речным поймам.

Для количественной характеристики связей, не являющихся строго функциональными, прибегают к вычислению корреляционных зависимостей, преимущественно по выборкам, снимаемым с карт.

В случае криволинейной зависимости для определения связи между явлениями пользуются корреляционными отношениями.

 

Целью прогноза.

 

При использовании картографического метода исследования возникают широкие возможности для изучения по картам динамики природных и общественных явлений - движения, перемещения и раз­вития, замены одних явлений другими и т.д. эти изменения могут быть медленными (например, тектонические поднятия и опускания суши), быстротекущими (например, ритмика природы), периодиче­скими (например, обусловленными солнечной радиацией), эпизодиче­скими или скачкообразными (часто связанные с замещением одних явлений другими, например в результате освоения целинных земель) и т.д.

Один из наиболее употребляемых способов исследования - со­поставление однородных карт, фиксирующих явления на разные мо­менты времени. Продуктивно также сопоставление разновременных топографических карт, по которым изучают: изменение в размещении сети поселений (возникновение новых городов и рабочих поселков в процессе индустриализации страны, создание сельских поселений в районах освоения новых земель); перестройку и развитие дорожной сети; изменение в рельефе (например, при развитии овражно-балочной сети), гидрографии (например, в положении дельт и т.д.).

Подобное исследование однородных карт не только открывает общие тенденции и закономерности процесса, также позволяет опре­делить его интенсивность, например среднюю скорость роста оврагов в районах развития эрозионных процессов, скорость наступания или отступания ледников и ее изменения и т.д.

Круг исследований по изучению динамики природных и соци­ально-экономических явлений расширяется при обращении к тематическим картам. Такой прием очень эффективен для изучения эволю­ции природной среды и ее целенаправленного изменения (например, при мелиорации земель). Синоптические карты служат примером карт текущих процессов. На этих картах по одновременным наблюдениям метеорологических станций наносят сведения о погоде на значитель­ных пространствах Земли, а по этим данным показывают изобары, фронты, зоны с осадками и т.д. Именно эти карты служат надежным средством для анализа движения и эволюции воздушных масс и для прогноза погоды.

Взаимосвязи между процессами, в которых нет векового или сезонного хода (например, между распахиванием земель и развитием эрозии в районах, подверженных эрозии), исследуются посредством совместного анализа соответствующих отраслевых карт, относящихся к нескольким датам или эпохам, по возможности характерным.

При прогнозе карты используются для предвидения явлений - их распространения и состояния в пространстве и изменений во вре­мени. Соответственно различают прогнозы пространственные, времен­ные, и пространственно-временные.