Карты географические

Карты допускают единовременный обзор пространства в любых пределах – от небольшого участка местности до поверхности Земли в целом. Они создают зрительный обзор формы, величины и взаимного положения объектов, позволяют находить их пространственные размеры: координаты, длины, площади, высоты и объемы. Карты содержат необходимые количественные и качественные характеристики этих объектов и, наконец, показывают существующие между ними связи: пространственные и некоторые другие. Эти свойства объясняют значение и ценность карт для практики.

Карты служат надежным путеводителем на суше и в океане, при движении войск и в туристических походах, для полета на воздушном корабле и для пешеходного маршрута.

В военном деле они являются основным источником информации о местности и обязательным пособием для управления войсками и организации их взаимодействия.

В промышленном, энергетическом и транспортном строительстве карты используются как основа для изысканий, проектирования и переноса в натуру инженерного проекта. Теперь наивыгоднейшие трассы железных дорог, автомагистралей и трубопроводов изыскиваются не в поле, а намечаются по топографическим картам в кабинетах проектных организаций.

Карты широко применяются в сельском хозяйстве при землеустройстве, мелиорации, мероприятиях по повышению плодородия почв, по борьбе с эрозией и вообще для учета и наиболее правильного, эффективного использования всех земельных фондов.

Карты составляют незаменимое пособие для школьного и внешкольного обучения. Они не только хранилище накопленных географических знаний, но и действенное средство для их распространения, подъема общей культуры. Без преувеличения модно сказать, что карты в той или иной степени используются во всех сферах человеческой деятельности.

Большое значение карты приобрели как средство научных исследований, особенно географических. Каждое географическое исследование так или иначе исходит из существующих карт, дает материалы для их исполнения и совершенствования.

Географические карты, фиксируя положение, состояние и пространственные связи конкретных объектов (явлений), позволяют не только экономно и выразительно излагать знания о размещении явлений, но также находить закономерности этого размещения. В некоторых отраслях знаний карты используются как основное средство исследования.

Сфера использования карт как средства научного исследования быстро расширяется по мере общего нарастания темпов научного прогресса. В частности, этому расширению содействуют успехи в становлении информатики и в разработке теории моделирования.

Исследование информатикой общих проблем сбора, хранения и передачи знаний позволяет еще полнее оценить достоинства географических карт как особой формы обработки, представления и анализа пространственной информации. Как отмечалось эти достоинства заключаются в возможности единовременного, целостного восприятия картографических изображений,, в наглядности территориальных различий и удобстве анализа пространственных сочетаний, взаимосвязей и закономерностей.

Энергичное внедрение в современную науку методов моделирования открыло в применении к картографии действительную силу карт как обобщенных и упрощенных пространственных образов реального мира, то есть его моделей, отражающих те стороны, свойства и процессы действительности, которые важны для целей конкретных исследований. Карты позволяют получать новые знания, изучать процессы развития и прогнозировать многие явления. Разработка методов использования карт как средства исследования составляет одну из главных задач современной картографии.

Значение карты в исследованиях Земли очень велико. «Карта есть начало и конец географического изучения, описания и выделения ландшафта», - писал Л.С. Берг. Развивая эту мысль можно наметить три основных пути использования карты познания территории.

Первый путь самый простой (элементарный или пассивный). В этом случае картография не обогащается какими-либо новыми идеями или методическими приемами. Географическая карта служит лишь техническим средством или картографической основой, при помощи которой ученый излагает в графической форме свои знания о теории. Нанеся их на карту – основу, он затем делает заключение о мере правильности своих научных суждений, об изучаемом предмете.

Второй путь применения карты можно назвать научно – отраслевым. В этом случае конечным результатом для ученого становится тематическая карта, а для картографа возникают определенные, часто очень интересные предпосылки для научно - методических картографических разработок в соответствующих отраслях тематической картографии.

Третий путь применения географической карты в научных исследованиях начал формироваться относительно недавно. Своим возникновением он обязан не только практической картографии, но и тем новым задачам, которые встали перед географией в связи с решением проблем конструктивно – преобразовательного характера. Использование карты в решении этих задач можно назвать комплексным, потому что при этом создаются благоприятные условия для возникновения новых направлений в тематической картографии и научных понятий в развитии картографии.

Уже отмечалось, что одно из таких направлений – ресурсно–оценочное. Карта используется здесь для показа природных явлений не как элементов ландшафта, а как материальных объектов, необходимых для практической деятельности людей. Вышло уже немало карт, характеризующих и оценивающих различные виды естественных ресурсов. Они получили название природно-экономических. Это, по существу, новый тип карт типологического районирования территории на основе ресурсной оценки изображаемого объекта и практические рекомендации по использованию того или иного территориального выдела.

Подобное огромное значение карт в современной науки и его постепенное расширение не может не сказываться на ее значении в школьном образовании, знакомящим молодого человека с этим изобретением человеческого гения.

Объектом исследования данной работы являются элементы дополнительной характеристики тематических карт.

Цель работы заключается в ознакомлении с видовыми особенностями элементов дополнительной характеристики всех видов физико – географических и эконом – географических карт. А также следует определить уровень влияния элементов дополнительной характеристики на глубину и разнообразие полученных по картам выводов. Установить возможность соединения картографического изображения и элементов дополнительной характеристики в работе с картами. Это и является научной новизной данной работы.

Практическое значение работы заключается в том , что в результате проведенной работы будут выявлены все типы элементов дополнительной характеристики тематических карт и будут предложены варианты их использо вания в учебном процессе.

Задачи работы конкретизируют цель и показывают стадии ее решения:

1) описать основные направления использования тематических карт;

2) описать особенности восприятия знаков и образов элементов дополнительной характеристики;

3) охарактеризовать основные элементы дополнительной характеристики ( диаграммы, графики, статистические таблицы, фотокарты, почвенный монолит, разрез, профиль, половозрастная таблица, надписи на картах);

4) описать методические разработки возможного применения материалов работы в школьном учебном процессе.

ГЛАВА I. ТЕМАТИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ОСОБЕННОСТИ

ИХ СОДЕРЖАНИЯ

По содержанию карты распределяются на общегеографические и тематические.

Тематическими называются карты, основное содержание которых определяется отображаемой конкретной темой, специально посвящены какому-либо элементу или явлению, например, населенным пунктам, климату, почвам, транспорту, событиям истории и т.п. Они подразделяются на карты природных явлений (физико-географические) и карты общественных явлений (социально-экономические) и далее делятся на группы карт более узкой области картографирования, к каждой из которых уже относится ряд карт конкретной тематики. Например, к группе геологических карт относятся стратиграфические, тектонические, гидрогеологические, металлогенические, инженерно-геологические и другие карты; к группе ботанических карт относятся геоботанические, флористические карты лесов и другие. В ряде случаев эти карты относятся одновременно к двум различным областям картографирования, например, агрохимические карты могут быть отнесены к почвенным и к геохимическим картам, а сейсмические – к геологическим и к геофизическим картам. Такое «двойное подчинение» встречается и на более высоком уровне. Например, вся группа медико-географических карт (нозогеографические, медико-географического прогнозирования и др.) может быть отнесено и к картам природных явлений, и к картам общественных явлений.

Тематические карты делятся также и по ширине охвата темы – на общие, отображающие относительно более широкую тему, и частные, или отраслевые, посвященные более узкой теме. Степень широты темы может определяться на разных уровнях, например, карты промышленности по отношению к общеэкономическим являются отраслевыми, а по отношению к картам текстильной промышленности – общими.

1.1. Основные направления использования тематических карт

Карты применяются в науках о Земле для решения самых разнообразных задач. Сейчас трудно назвать какое-либо изыскание в географии, геологии, планетологии, которое обходилось бы без карт. Поэтому перечислить все направления использования карт означало бы дать полный перечень исследовательских задач решаемых в науках о Земле. Впрочем, такой перечень никогда не будет полным.

Геологические карты. Это обширная группа, куда входят карты тектонические, структурные, стратиграфические, метологические четвертичных отложений, гидрологические, полезных ископаемых, сейсмические, неотектонические, охраны геологической среды и др. они используются для познания глобальных, региональных и локальных особенностей строения земной коры, происходящих в ней процессов, поиска полученных ископаемых и т.д.

В последние годы отчетливо появилась тенденция совместного использования геологических карт, аэрокосмических снимков, космофотогеологических карт для познания глобальных геологических систем, особенно литосферных плит и рифтовых зон, а также для поиска полезных ископаемых, оценки современных геологических процессов и опасных явлений.

Геофизические карты. Карты магнитного, гравитационного, сейсмического, электрического, теплового и других физических полей Земли используются для изучения геодинамических явлений и процессов, протекающих в оболочках планеты и в ее ядре, для поисков и разведки полезных ископаемых. По сейсмическим картам определяют расположение качественных и количественных характеристик землетрясений, а также сопутствующие явления.

Карты рельефа. Гипсометрические, геоморфологические, палеогеоморфологические карты используют для изучения морфологии, генезиса, возраста и динамики рельефа суши и морского дна. По картам решают следующие задачи:

1. Изучение выраженности тиктанических, неотектонических структур разного ранга и н геофизических аномалий в рельефе, морфоструктурный анализ рельефа;

2. Изучение экзогенных рельефообразующих факторов, эрозионно-аккумулятивных, дефляционных, карстовых, креагенных и других процессов;

3. Прогноз полезных ископаемых;

4. Инженерно -геоморфологическая оценка рельефа для обеспечения разных видов строительства и освоения территории;

5. Изучение рельефа, как главного компонента окружающей среды, его динамики и связей с другими компонентами для планирования и проведения природоохранных мероприятий;

6. Создание цифровых моделей рельефа, как основы банков тематической информации.

По картам рельефа составляется множество производных морфометрических карт: глубины и густоты расчленения, овражности, озерности, закарстованности территории, крутизны, длины, экспозиции и освещенности склонов, кривизны и асимметрии разного порядка, остаточного рельефа, продольных профилей речных долин и их деформаций.

Климатические карты используются, прежде всего, для анализа и прогноза климата территорий и его элементов по месяцам, сезонам, годам, климатическим периодам, эпохам. По климатическим картам получают картолитрические и математико-статические характеристики климатообразующих факторов, термического режима, увлажнения, ветрового режима, атмосферных явлений..

Одна из главных областей практического применения – оценочные исследования:

а) условий жизни населения, воздействия климата на здоровье людей и возможностей адаптации к неблагоприятным погодно климатическим факторам;

б) агроклиматических условий и влияния колебаний климата на урожайность сельскохозяйственных культур;

в) условий освоения территории для гражданского, промышленного и других видов строительства;

г) рекреационных условий местности.

Гидрологические карты применяются для изучения распределения режима, состава и свойств поверхностных вод суши, водного баланса и ресурсов территорий. Количественная оценка параметров речной и озерной сети структуры речных бассейнов выполняется с помощью хорошо разработанных приемов гидрологической картометрии и морфометрии, топологический анализ гидросети осуществляется методами математико – картографического моделирования

В числе новых направлений использования гидрологических карт следует отметить изучение малых рек и малых водосборов, динамики водных потоков и водохранилищ.

Практические народно – хозяйственные потребности ведут к разработке методики применения карт для оценки водных ресурсов, прогноза опасных гидрологических явлений, исследования руслового режима рек, изучения влияния стока на интенсивность эрозионных процессов.

Океанологические карты. Использование тематических карт для изучения мирового океана – одна из самых актуальных областей применения картографического метода исследования. Круг научных и практических задач, решаемых с широким привлечением карт, охватывает: 1) изучение состояния и динамики природы океана: структур и рельефа дна, размеров акваторий и их частей, объемов водных масс и растворенных веществ, геофизических и геохимических полей, климата, биогеографии и др.; 2) анализ взаимодействия океана с литосферой, атмосферой и биосферой, процессов массо- и энергообмена между ними; 3) освоение минеральных и биологических ресурсов моря, прежде всего, в пределах шельфа, обеспечение рыбного промысла; 4) охрану среды океана, особенно наиболее уязвимых прибрежных зон и эстуариев, мониторинг различных видов загрязнения.

Специфика исследований океанических геосистем связана с изучением пространственного распределения всех параметров и процессов не только по горизонтам, но и по вертикали, вглубь, и с большой изменчивостью этих параметров во времени. Поэтому активно разрабатываются трехмерные картографические модели (блок диаграммы и метахронные диаграммы), а также приемы сопоставления карт разных уровней.

Карты почв. Основные направления практического применения карт связаны с кадастровым учетом почвенных ресурсов, экономической оценкой почв, разработкой агрономических мероприятий и мелиорацией, борьбой с почвенной эрозией. Карты почв непосредственно используются на всех этапах сельскохозяйственного освоения территорий.

Широко практикуется изучение почвенных карт совместно с другими картами природы, населения и хозяйства.

Для практических и исследовательских целей очень важны частные почвенные карты, характеризующие отдельные свойства почв: кислотность, солонцеватость, засоление, ощелачивание и т.п., а также прикладные карты.

Карты растительности. Существует 5 главных направлений использования карт растительности:

1. Инвентаризация и оценка растительных ресурсов.

2. Выявление связей растительности с главнейшими факторами окружающей среды, определяющими структуру и динамику растительного покрова.

3. Анализ возможностей сельскохозяйственного освоения территории, условий жизни населения, рекреационного потенциала.

4. Контроль за состоянием и динамикой растительного покрова, степенью ее нарушенности; разработка мер по охране растительного мира и всей окружающей среды.

5. Индикация геологических структур, полезных ископаемых, четвертичных отложений и почв, гидрогеологических и мерзлотных условий, полезных ископаемых и геохимических ареалов.

Зоогеографические карты применяются для инвентаризации, изучения размещения, миграции животных, их связей со средой обитания, для разработки мер по охране и воспроизводству животного мира. В практическом плане имеет значение выявление ареалов и картометрическая оценка ресурсов промысловых животных, определение условий промысла.

Ландшафтные карты. Ландшафтным картам, так же как и картам растительного покрова, принадлежит ведущая роль в комплексных исследованиях природы и взаимодействия человека с окружающей средой.

Социально-экономические карты. В эту обширную группу входят карты населения, экономики и хозяйства, науки, образования и культуры, обслуживания и здравоохранения, истории развития общества. Увеличивается удельный все карт, синтезирующих природную и социально-экономическую тематику, что отражает усиливающее взаимодействие общества с окружающей средой. Это карты экономической оценки природных ресурсов, агроклиматические, инженерно-географические, оценки условий жизни и отдыха населения и т.д.

Социально-экономические карты используются в науках о Земле и при разработке проектов освоения ресурсов Мирового океана, для экономической оценки ресурсов, планирования мер по их охране и воспроизводству, развитию и размещению воспроизводства, добыче полезных ископаемых на шельфе и т.д. также социально-экономические карты привлекаются для реализации крупных научно-исследовательских программ и проектов.

Данная таблица показывает роль элементов дополнительной характеристики в учебном процессе.

1.2. Особенности восприятия знаков и образов элементов дополнительной характеристики

Исследования по восприятию элементов дополнительной характеристики чаще всего сосредотачиваются на изучении отдельных знаков и способов их изображения: значков различной геометрической формы, размера и цвета, линейных обозначений, штриховок, серых и цветных шкал, послойной окраски, диаграммных рисунков и т.п. В ряде случаев удается получить результаты интересные и практически5 с точки зрения использования карт.

Говоря о программе экспериментов по изучению восприятия, А. Робинсон подчеркнул особую важность двух аспектов: 1) определение практического порога восприятия различий знаков на карте; 2) изучения равномерности пространственного распределения различий восприятия. При этом целесообразно оценить две характеристики порога восприятия: с одной стороны, наименьшие заметные различия, а с другой – минимальное практическое различие знаков читателями. На основе минимального практического различия могут быть, по мнению А. Робинсона, разработаны принципы и нормативы, обеспечивающие наилучшие условия восприятия и практического использования карт.

Р.П. Веденеева, экспериментально изучив различные виды воздействия цвета, зрительное пространство при разных цветовых фонах, а также ассоциации связанные со свойствами картографируемых объектов и воздействия цвета на расстояние, сформировала некоторые рекомендации для оформления мелкомасштабных общегеографических карт, призванные повысить четкость восприятии и скорость чтения карт.

Экспериментально доказано, что оценка читателями размеров элементов дополнения характеристики, значков и картограммных знаков (например, кружков) определяется тремя причинами:

1) соотношением данного значка и соседних с ним;

2) наличием или отсутствием на карте внутренних границ;

3) размером самого оцениваемого значка.

Заметнее всего оказывается первая причина: значок, находящийся в окружении других более мелких значков, кажется больше (в среднем на 13%) и, наоборот, если он расположен среди более крупных значков, то читатель склонен преуменьшить его величину.

Считается, что при употреблении в качестве значков множества различных геометрических фигур, степень их различения выше, если фигуры симметричны. По возрастанию сложности значков составлен следующий ряд: круг, квадрат, прямоугольник, вытянутый по вертикали, прямоугольник, вытянутый по горизонтали, ромб, треугольник. Отмечено, что высокой информативностью обладает контур знака, поэтому его усиление упрощает зрительное восприятие.

Эксперименты, связанные с отдельными знаками и способами их географического оформления – это лишь первая ступень исследования восприятия картографического изображения и элементов дополнительной характеристики. На более высоких уровнях изучают: а) восприятие знаковых комбинаций; б) восприятие всего картографического изображения; в) способы сравнения и сопоставления двух и более картографических изображений.

Чтение карты в целом – всегда целенаправленный поиск знаков, конфигураций, восприятие знаковых комбинаций, ради получения необходимой читателю информации. Процесс чтения карты включает три этапа:

1. Предварительный просмотр изображения и получение начальной информации, то есть «первое чтение»;

2. Уточнение и детализация первичных восприятий знаковых комбинаций и полученной на их основе информации, что сопровождается самообучением читателя;

3. Окончательная фиксация восприятия знаковых комбинаций и содержательная интерпретация полученной информации.

При сравнении разных карт читатель решает следующие подзадачи:

- выбор начала отсчета;

- поиск, прослеживание последовательности топологических отношений, опознавание границ;

- подбор и сопоставление сходственных точек и контуров на разных картах.

В процессе чтения и распознавания, восприятие знаковых комбинаций человек, пользующийся картой, постоянно сортирует и отбрасывает постороннюю и избыточную информацию, формирует систему восприятия знаковых комбинаций, отвечающую поставленной цели, дает ей содержательную интерпретацию.

ГЛАВА II. ЭЛЕМЕНТЫ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО СОДЕРЖАНИЯ

К элементам дополнительной характеристики территории могут относиться дополнительные (так называемые «вредные») карты с изображением природных или социальных элементов, не вошедших в содержание основной карты. Элементами дополнительной характеристики территории могут быть такие профили, графики и диаграммы, фотографии или рисунки, а также цифровые данные и поясняющие тексты.

Перечень элементов дополнительной характеристики приведен ниже в таблице, показывающей структуру карт.