Божок А.П. та ін. Картографія

Подождите немного. Документ загружается.

Божок Л.П., Осауленко Л.Є., Пастух В.В.

можна застосувати такі прийоми: заміна видових понять родовими

(наприклад, об'єднання знаків підприємств цукрової, спиртової, м'ясної

та інших галузей промисловості одним знаком харчової промисловості);

зміна одиниць картографування (наприклад, перехід від зображення

окремих промислових підприємств до зображення промислових пунктів,

від них до промислових районів тощо).

Генералізація об'єктів, локалізованих на лініях, здійснюється з

метою збереження характерних обрисів об'єктів (наприклад, типів

узбережжя), що досягається узагальненням обрисів, вилученням

другорядних або малих за розміром деталей тощо.

Узагальнення якісних характеристик лінійних об'єктів проводять

шляхом спрощення класифікацїі' (наприклад, від докладного показу

залізниць на топографічних картах — за числом та шириною колій,

видом тяги тощо — до узагальненого знака магістральних колій на

дрібномасштабних загальногеографічних картах); заміни детальної

видової характеристики об'єктів знаком переважаючого його виду

(наприклад, основного типу берега).

Узагальнення кількісних показників лінійних об'єктів (таких, як

водність річок) аналогічне спрощенню шкал точкових об'єктів.

Генералізація об'єктів суцільного розповсюдження і ло-

калізованих на площі (наприклад, рельєф земної поверхні, температура

повітря, грунти тощо) здійснюється із застосуванням прийомів,

властивих відповідним способам картографічного зображення.

Узагальнення об'єктів, поданих ізолініями, полягає у збільшенні

інтервалів між ізолініями та спрощенні їхніх обрисів. При цьому важливо

зберегти кількісні ступені, пов'язані з якісними особливостями об'єктів

(наприклад, ізобата завглибшки 200 м показує межу материкової

обмілини при зображенні рельєфу морського дна).

Генералізація об'єктів, які відображаються способом якісного

фону, проявляється, перш за все, у об'єднанні нижчих класифікаційних

одиниць у групи вищого рангу. Так, на геологічних картах серії чи світи

гірських порід об'єднують в яруси, яруси — у відділи, відділи — в

системи, а останні — в групи.

Відбір величини об'єкта залежить також від можливостей

графічної передачі на карті найменших за площею ділянок (наприклад,

на докладних багатоколірних геологічних картах найменші контури

можуть бути площею 2-3 мм

і навіть 1 мм

Крім того, під час узагальнення об'єктів, зображуваних

способом якісного фону, дозволяється: в місцях скупчення малих

ділянок переходити до узагальнювального позначення наступного

(вищого) ступеня класифікації (наприклад, об'єднувати підтипи грунтів в

їхні типи); перебільшувати окремі дрібні, але важливі контури до

можливих розмірів збереження їх на карті (наприклад, показ виходів на

поверхню ділянок кристалічного щита на геологічній карті України);

об'єднувати малі, одноякісні ділянки в більші, зберігаючи при цьому

співвідношення площ і відносну дрібність контурів. Можливості

140

Картографія

збереження малих ділянок також розширюються за умови подання їх

позамасштабними ареалами, зображувальним засобом яких є знаки

різного рисунка, або в разі введення збірних позначень — комплексів

об'єктів, характерних для геоботанічних карт і карт грунтів.

Генералізація об'єктів розсіяного розповсюдження, що

відображаються способом ареалів, полягає у відборі об'єктів та

узагальнені їхніх контурів. Основний прийом відбору — вилучення

невеликих за площею ареалів згідно з встановленим цензом. Однак

при цьому враховують і якісні особливості об'єктів: їхнє значення,

типовість, характер поширення тощо. Прикладом збереження

незначних за площею, але типових для певної території південної

частини України форм рельєфу є поди — замкнуті пониження рельєфу

(блюдця), які показують на геоморфологічній карті. Під час

узагальнення ареалів важливо зберегти співвідношення площ тих

контурів, які вилучаються, і тих, які залишаються. Наприклад,

узагальнюючи контури лісу, відповідно вилучають певні галявини та

невеликі ділянки лісу для збереження характеру лісистості території.

Графічну побудову узагальненого зображення не можна

зводити до випрямлення ліній на місці вилучених деталей, що

призвело б до спотворення характеру рисунка. Суть узагальнення

полягає в побудові спрощеного за формою зображення, але такого,

що відтворює типові риси і загальну схожість з рисунком

картографічного джерела. Найважливіше зберегти характер кривизни

ліній (границь), типовості кутів (гострих, тупих, заокруглених тощо).

Узагальнення лінійних об'єктів подають шляхом скорочення кількості

деталей, які повторюються на зображуваному відрізку (тобто шляхом

випрямлення звивин на місці вилучення деталей), та перебільшення

залишених деталей. Для того, щоб під час зміщення лінії не

зменшилась точність зображення, перед складанням бажано виділити

на ній точки й відрізки ліній, планове положення яких треба залишити

незмінним, а потім зміщувати інші елементи рисунка.

В процесі генералізації змісту карти інколи стає неможливим

застосування прийнятого способу зображення об'єктів, бо виникають

просторові обмеження. Тоді застосовують інші способи. Послідовну

зміну способів зображення можна прослідкувати на прикладі з показом

видобутку вугілля: від кількості видобутку вугілля по окремих шахтах

до видобутку його по об'єднаннях, потім по вугільних басейнах в

цілому і, нарешті, по окремих країнах. Зі зміною характеру локалізації

об'єкта відповідно змінюють і способи його зображення: значки,

побудовані за безперервною шкалою і локалізовані в окремих точках,

замінюють картодіаграмами, що подають сумарну величину видобутку

вугілля в межах тієї чи іншої площі.

Картографічну генералізацію здійснюють також прийомами

оформлення, сукупністю зображувальних засобів карти. Головні

елементи змісту подають знаками та шрифтами більшого розміру,

насиченими теплими кольорами. Такі прийоми надають карті

141

Картографія

його (наприклад, невеликого озера чи водосховища), за правилами

подання назв точкових об'єктів.

Назви об'єктів, що займають на карті великі площі, або

об'єктів значної протяжності (наприклад, низовини, болота, моря,

гірські хребти тощо) підписують уподовж їх, у розрядку (з

міжбуквенним інтервалом), підкреслюючи тим самим і основний

напрямок і протяжність об'єкта. Написи здебільшого подають після

нанесення кожного елемента, інколи — перед зображенням

площинних знаків.

Особливу увагу звертають на правильну передачу назв і на

правила транскрипції іншомовних назв (див. підрозд. 7.4).

Завершується складання карти оформленням складального

оригіналу. Якщо карта виготовляється в одному екземплярі, оригінал

оформлюють у закінченому вигляді обраними зображувальними засо-

бами. Якщо передбачається тиражування карти, її оформляють

відповідно до вимог обраної технології видання. Використання фото-

графування й світлокопіювання зумовлює відповідне оформлення.

Штрихові елементи і написи на складальному оригіналі загальногео-

графічних карт накреслюють різними кольорами, традиційними для

видання, окрім елементів гідрографії, котрі друкуються синьою

фарбою. Так, прийнято гідрографію та назви гідрографічних об'єктів

накреслювати зеленим кольором, рельєф — коричневим, решту —

чорним. Фонове забарвлення площ на складальних оригіналах, як

правило, відсутнє. Винятком є водні об'єкти, площу яких

зафарбовують блакитним кольором. Іноді площі лісів покривають

світло-фіолетовою фарбою, поросль лісу — оранжевою тощо. Деякі

зміни кольорів на складальному оригіналі порівняно з прийнятими на

віддрукованих картах обумовлені необхідністю подальшого

фотографування оригіналу під час підготовки карти до видання.

Оформлення тематичних карт має свої особливості, пов'язані

з тим, що загальногеографічні елементи в основному відіграють

допоміжну роль у змісті карт. Тому об'єкти гідрографії, населених

пунктів, мережі доріг тощо накреслюють одним кольором,

ненасиченим за тоном (наприклад, сірим, оливковим, синім), завдяки

чому вони не заважають сприйняттю основного змісту карти.

8.11. Особливості складання тематичних карт

Під час складання тематичних карт, як уже вказувалося,

спочатку розробляють географічну основу, на якій з необхідною

повнотою й докладністю подають основні загальногеографічні

елементи змісту. Географічна основа є складовою змісту

тематичних карт, вона забезпечує точну локалізацію об'єктів та

орієнтування. Однак навантаження географічної основи тематичних

карт порівняно із загальногеографічними картами менше, з тим щоб її

елементи не заважали сприйняттю основного змісту. Відбір тих чи

143

Божок А.П., Осауленко Л.в., Пастух В.В. 1

інших елементів зображення земної поверхні залежить від теми І

створюваної карти і регламентується її програмою. Вимоги, які

ставляться до складання географічної основи, й послідовність

нанесення її об'єктів аналогічні тим, які ставляться до створення

загальногеографічних карт.

Початкову розробку тематичного змісту карти нерідко

починають разом з підготовкою географічної основи. В такому разі для

складання карти використовують робочі основи, якими можуть бути сині

копії з топографічних чи оглядово-топографічних карт або бланкові

загальногеографічні карти відповідного масштабу, а також копії карт,

виготовлені вручну або із застосуванням сучасної техніки.

Відповідальним є етап генералізації тематичного змісту. Кожна

група карт має відмінні риси. Так, генералізація змісту карт природи

(ландшафтної, грунтів, рослинності тощо) здійснюється шляхом відбору

та узагальнення якісних характеристик, вилучення другорядних об'єк-

тів. Зменшення масштабу веде до переходу від нижчих одиниць класи-

фікації до вищих. Наприклад, на картах рослинності великого масштабу

показують дрібні підрозділи рослинних асоціацій, на картах дрібного

масштабу залишаються групи та класи формацій і типи рослинності.

Скорочується інформація й на картах суспільства. Так, замість

окремих підприємств подають промислові центри, від яких переходять

до промислових районів, водночас скорочуючи й якісні відмінності у

промисловому розвитку за окремими галузями.

Особливостю складання та редагування тематичних карт є

участь у цих процесах, крім картографа, фахівця з теми карти

(географа, геолога, ґрунтознавця, економіста тощо). Саме такий

фахівець проробляє тематичний зміст карти і складає авторський макет

або ескіз карти.

Авторський ескіз — це первинний варіант змісту запроектова-

ної карти, виконаний у масштабі і проекції, близьких до масштабу і

проекції карти, що складається. Графічна якість ескіза дещо знижена:

можливі відступи від прийнятих умовних знаків, їхніх розмірів,

кольорового оформлення.

Наступним фоком у створенні тематичної карти може бути

складання авторського макета — картографічного зображення

тематичного змісту в його повному обсязі разом з легендою, виконане

на підготовленій для цього географічній основі. За авторським макетом

може бути виготовлений кольоровий оригінал карти (див. підрозд. 8.12).

Розглянемо за спрощеною схемою складання тематичних карт,

різних за змістом, показниками і способами картографічного

зображення.

Якісні характеристики об'єктів суцільного, масового або

значного за площею поширення подаються на картах способом якісного

фону. Основним завданням під час складання карт є поділ території

картографування на окремі ділянки за певними ознаками. Вони можуть

формуватися за обраними класифікаціями чи індивідуальними рисами.

144

-' Картографія

Складання карт з типологічною чи синтетичною

характеристикою об'єктів. Такими є карти грунтів, ландшафтів,

геоботанічні тощо. Перший етап — обрання наукової класифікації

об'єкта картографування відповідно до призначення карти.

Класифікувати об'єкти можна за однією ознакою (наприклад, грунти за

їхнім типом), кількома ознаками роздільно (наприклад, подати тип

грунтів та їхній механічний склад), кількома ознаками разом,

узагальнюючи окремі ознаки певним чином (так, сільськогосподарські

зони виділяють з урахуванням наявності певних галузей виробництва

та їхнього розвитку). За класифікацією розробляють легенду карти, в

якій використовують термінологію обраної класифікації. На другому

етапі окреслюють на географічній основі ділянки, які мають якісні

характеристики, наведені в легенді, відзначають однотипні. Межі

ділянок можна встановити за даними польових зйомок, за

аерокосмічними знімками або картографічними джерелами.

Завершальним етапом є оформлення карт: фарбування однотипних

ділянок одним кольором, накреслення меж та інших елементів.

Складання карт індивідуального районування. За

матеріалами досліджень визначають на карті райони, що

відрізняються від інших, неповторні за певними ознаками (такими є,

наприклад, територіальні одиниці фізико-географічного

районування), а потім зафарбовують їх згідно з розробленою

легендою. Особливість легенд індивідуального районування полягає в

поміщенні в них власних назв одиниць картографування (наприклад,

Українське Полісся з подальшим підрозділом на Волинське,

Житомирське, Київське тощо).

Організація робіт повинна забезпечувати можливість

перевірки вихідних даних, розрахунків, показників, локалізації їх тощо.

Для цього рекомендується необхідну для складання карти інформацію

занести в таблицю.

Кількісні показники об'єктів різного поширення

відображають способами локалізованих значків, картограм,

картодіаграм, кількісного фону тощо.

Складання карт способом локалізованих значків. Спочатку

визначають перелік об'єктів (1, 2, З...п), які будуть подані на карті, та

показники (а

, а

... а„), які характеризуватимуть об'єкти (останні

можуть бути вибрані зі статистичних довідників або інших джерел і

використані без додаткових обчислень або служити вихідними даними

для обчислення потрібних показників). Зручним є поєднання вихідних

даних, результатів розрахунків у табличній формі (рис. 8.13, а, графи

1, 2, 3). Далі розробляють легенду, визначаючи кількість градацій

шкали показника (відзначаючи кожний цифрою чи буквою: І, II... п чи А,

Б... п) і розміри відповідних їм умовних знаків (за правилами,

поданими у підрозд. 8.6). За легендою (рис. 8.13, 6) відзначають для

кожного об'єкта ступінь шкали, до якого він відноситься (наприклад, до

ступеня І відноситься показник а

, до ступеня II — а

, а

і т. д.) і

145

Рис. 8.13 Складання карт способом локалізованих значків

заносять дані в таблицю (графа 4). За проведеними розрахунками

будують умовні знаки на підготовленій географічній основі (яка повинна ]

містити всі потрібні точкові об'єкти), локалізуючи їх у місцях

розташування відповідних об'єктів (рис. 8.13, в).

Складання картограм. Обравши одиницю та показник і

картографування, здійснюють потрібні розрахунки (пам'ятаємо, що для

картограми використовують відносні показники), подаючи результати в \

табличній формі (рис. 8.14, а). Розробляють легенду з певною кількістю |

ступенів шкали (рис.8.14, б). На підготовленій основі з нанесеними

межами одиниць територіального поділу (рис.8.14, в), для яких

розраховувався показник, відзначають певним чином ділянки з

однаковими показниками і заповнюють обраним зображувальним

засобом (рис.8.14, з). Якщо оформлення кольорове, то роботу доцільно

виконувати в такій послідовності (пам'ятаючи при цьому, що зміна

показника подається зміною насиченості кольорового тону, якої можна ;

досягнути пошаровим фарбуванням): спочатку фарбують всю площу

картографування, другий шар фарби наносять на ділянки, які

відповідають другому і подальшим ступеням легенди, далі фарбують

ділянки, починаючи з третього ступеня і т.д.

Складання картодіаграм здійснюють в основному за схемою ]

складання картограми, але замість визначення ступенів шкали, \

Рис. 8.14 Складання карт способом картограми

146

Картографія

розраховують розмір діаграмних фігур. На географічній основі повинні

бути межі обраних одиниць територіального поділу, всередині яких

розміщують фігури.

Складання карт способом кількісного фону. Один із шляхів

складання карт цим способом передбачає визначення кількісного

показника за картографічними джерелами по всій площі

картографування (наприклад, визначення кутів нахилу за

топографічною чи гіпсометричною картою), з відміткою на вихідній

карті (копії з неї) точок або ділянок, для яких визначався показник (рис.

8.15, а). Розробляють легенду карти, визначаючи інтервал і кількість

ступенів показника, яка дозволяє віднести ту чи іншу ділянку карти до

певного ступеня (рис. 8.15, б), а також окреслити її на географічній

основі, і в разі потреби об'єднати ділянки (на рис. 8.15, в ділянки з

показниками а, і а

об'єднуються в один контур). Оформлення карти

здійснюють відповідно до обраних зображувальних засобів.

Рис. 8.15 Складання карт способом кількісного фону

Інший шлях складання карт даним способом передбачає

спочатку районування територій за картографічними джерелами

(наприклад, проведення меж басейнів річок). Після цього для кожної

одиниці районування розраховують кількісний показник (наприклад,

модуль стоку), розробляють шкалу зміни показника, до ступенів якої

відносять ті чи інші ділянки території (процес, схожий з розробкою

картограми). Завершують складання карти оформленням її обраними

зображувальними засобами (фарбування, штрихування тощо).

8.12. Підготовка карт до видання. Поняття про

друкування карт

На етапі підготовки карт до видання виготовляють видав-

ничі оригінали карт, що складалися, а також додатки до них згідно

з вимогами технологічної схеми видання. Потреба у видавничому

оригіналі спричинена тим, що складальний оригінал не завжди

накреслений з високою якістю, має відбитки різних етапів роботи,

зроблених виправлень і уточнень змісту карти тощо, що погіршує його

зовнішній вигляд. Оскільки під час виготовлення друкарських форм

широко застосовують фоторепродукційні роботи, на копіях зі

складальних оригіналів залишаться всі наявні огріхи. Таким чином, ви-

давничий оригінал є чистовою копією складального оригіналу (окре-

147

Картографія

правильність суміщення штрихових елементів, оформлених на різних

оригіналах, об'єм штрихового навантаження карти та якість

відтворення її змісту.

Кольоровий оригінал карти — оригінал, відповідні елементи

змісту якого виконані в кольорах, прийнятих для видання. Фарбування

виконується акварельними фарбами. Цей оригінал є зразком для

картовидавців щодо підбору фарб. Для складних багатоколірних карт

іноді розробляють декілька варіантів фонового оформлення з тим,

щоб вибрати найкращий з них.

Макет фонового зафарбовування — копія суміщеного

штрихового оригіналу карти або відбиток штрихової проби, на якому

розфарбовані площі фонових елементів карти і вказані фарби (їхні

номери), якими ці елементи будуть надруковані. Макети виготовляють

за умови, що на кольоровому оригіналі різноколірні суміжні ділянки не

чітко відрізняються між собою, а тому на макеті їх зафарбовують

контрастними кольорами (роботу виконують акварельними фарбами).

Підготовка карти до видання завершується виготовленням

кольорової проби — суміщеного відбитка штрихових і фонових

елементів карти, що дає змогу зробити висновок про її остаточний

вигляд. Така проба служить зразком для друкування тиражу карти.

Видання карти — це комплекс робіт, пов'язаних з

тиражуванням карти відповідними поліграфічними або іншими

розмножувальними засобами. Основними видами робіт є

виготовлення друкарських форм, яке полягає в перенесенні

картографічного рисунка з видавничого оригіналу на поверхню форми,

а також друкування рисунка на папері (пластику тощо) шляхом

відбитка на ньому друкарської форми, яка покрита попередньо тією чи

іншою фарбою.

Друкарська форма — це пластина з металу, дерева, гуми

тощо, на поверхню якої перенесено рисунок з оригіналу карти.

Залежно від особливостей друкарської форми розрізняють три види

друку: високий, глибокий і плоский.

Під час високого друку (рис. 8.16, а) рисунок карти виступає

над поверхнею друкарської форми, а проміжки між елементами

рисунка (пробіли) заглиблені. Друкарська фарба торкається тільки

виступаючих частин форми і з них переходить під час друку на папір,

Рис. 8.16 Види друку

149

Божок А.П., Осауленко Л.Є., Пастух B.S.

відтворюючи зображення. Високий друк застосовують в основному для |

друкування книг, газет і журналів. Раніше його використовували при І

виготовленні підписів назв на картах (зараз їх одержують за допомогою

фотонабірних пристроїв).

На формах глибокого друку (рис. 8.16, б) картографічний

рисунок заглиблений відномо пробілів. Під час друкування заглиблені

місця наповнюють фарбою, яка потім під пресом передавлюється на

папір. У практиці картовидання глибокий друк зараз не застосовується,

але в минулому (в XVI-XIX ст.) він був єдиним способом друкування

карт. Спочатку форму виготовляли ручним гравіруванням на мідних

пластинах чи дереві, пізніше заглиблені місця отримували шляхом

хімічного витравлювання рисунка, нанесеного на пластину

фотомеханічним способом.

На плоскій друкарській формі (рис. 8.16, в) елементи

зображення і пробіли знаходяться на одному рівні. В результаті

спеціальної хімічної обробки форми нанесений рисунок стає

сприйнятливим до фарби, а в пробілах вона відштовхується. В наш час

цей спосіб є основним у картовидавництві.

Відбитки на папері безпосередньо з друкарських форм мають

дзеркальне до вихідного зображення (рис. 8.17). Пряме зображення дає

офсетний друк. Суть його полягає в тому, що рисунок з друкарської

форми спочатку передають на проміжну поверхню (циліндр), а вже з неї

на папір (рис. 8.18).

Рис. 8.17 Відбиток із дзеркальним зображенням

Рис. 8.18 Відбиток з прямим зобра-

женням під час офсетного друку:

друкарська форма (а), офсетний

циліндр (б), відбиток на папері (в)

Друкарські форми з оригіналів, накреслених на непрозорому

матеріалі, виготовляють фотомеханічним способом, за яким

зображення фотографують, а потім копіюють з негативу чи позитиву на

світлочутливий шар формової пластини, котрий наносять у спеціальних

машинах — центрифугах. Закріплена в центрифугах пластина

обертається в своїй площині, завдяки чому налитий на неї розчин

рівномірно розподіляються по поверхні і водночас просушується.

150

Картографія

Копіювання здійснюють у копіювальних рамах, де за допомогою

вакууму негатив (позитив) щільно притискується до пластини, і під

дією потужного джерела світла рисунок передається на пластину.

Видавничі оригінали на прозорому матеріалі дозволяють

безпосередньо переводити рисунок на форму світлокопіюванням.

Друкарські форми за характером рисунка поділяють на

штрихові, фонові та напівтонові. Штрихові форми відтворюють

штрихові елементи так, як вони накреслені на оригіналі. На фонових

формах ті чи інші ділянки можуть бути покриті суцільним шаром фарби

(його називають заливом), або заповнені сукупністю тонких ліній або

точок (сітками). Такі лінії і точки з невеликими проміжками між ними під

час огляду карти з певної відстані зливаються, завдяки чому створю-

ється враження суцільного забарвлення. Застосовують лінійні, хрес-

тові і точкові сітки з різним співвідношенням між шириною ліній і

шириною проміжків між ними. Цим забезпечується різна насиченість

кольорового тону. Суміщаючи заливки і сітки декількох основних

кольорів під час друкування карт отримують багато кольорів та їхніх

відтінків. Завдяки цьому навіть різноколірні карти, що мають понад 60

відтінків кольорів, друкуються в основному в 10-12 фарб, для кожної з

яких виготовляється окрема друкарська форма, що містить і заливки і

сітки.

Найскладнішим є виготовлення напівтонових друкарських

форм, бо плоский друк відтворює лише штриховий рисунок або фонові

ділянки з фарбою однієї насиченості. Поступові переходи від світлих

кольорів до темних (чи навпаки) відтворюють за допомогою

мікроштрихового рисунка. Цього досягають шляхом фотографування

напівтонового оригіналу крізь растр — решітку зі

взаємо-перпендикулярних ліній (від 24 до 60 ліній на 1 см), нанесених

на скло або прозору плівку. В результаті на негативі одержують

напівтоновий рисунок, складений з точок різної величини (більших на

світлих ділянках оригіналу і менших — на темних місцях). На

друкарській формі точки стають пробільними елементами, а проміжки

між ними — зображувальними. Різні за величиною точки, зливаючись,

справляють напівтонове враження.

Друкарські форми, про які йшлося вище, називають

оригінальними. Вони призначені для виготовлення кольорової проби

на друкарському верстаті і машинних форм. Потреба в машинних

формах пов'язана з тим, що під час багатотиражного друку форма

поступово спрацьовується, а це спричиняється до її заміни. Виготов-

лення форми заново коштує значно більше, ніж виготовлення копій

Друкування карти, тобто виготовлення необхідної кількості

екземплярів (тиражування), здійснюють на офсетних машинах. При

цьому кожний аркуш паперу проходить крізь машину кілька разів

(прогонів) залежно від кількості друкарських форм і особливостей її

будови (за кількістю фарб, що друкуються за один прогін, машини

поділяють на одно- дво- і чотирифарбові).

151

Картографія

роботи з друкування карт. Все ширше застосовують засоби автомати-

зації під час застосування карт (див. розд. 9) для їхнього аналізу, ство-

рення похідних зображень тощо. За допомогою сучасних технічних

засобів по-новому вирішують питання, пов'язані зі зберіганням

картографічних творів, пошуку та видачі картографічної інформації.

Автоматичні пристрої, які використовують у картографічному

виробництві, утворюють автоматизовані картографічні системи

(АКС). Основною складовою будь-якої АКС є цифрова електрон-

но-обчислювальна машина (ЕОМ), яка потребує подання вихідної

інформації в цифровій формі. В цілому АКС повинна забезпечити

перехід від традиційного картографічного зображення до цифрової

форми з подальшим перетворенням її знову в картографічне

зображення. Похідне зображення, внаслідок заданого перетворення

інформації у цифровому вигляді, може відрізнятися від вихідного,

передавати нові знання про об'єкт картографування. Отже, автомати-

зоване створення карт потребує здійснення таких основних процесів:

цифрування вихідної інформації; числової логіко-математичної

обробки інформації (її здійснення потребує створення програм);

відтворення обробленої інформації в картографічній формі.

Сукупність картографічної інформації у цифровому вигляді є

складовою банків даних для автоматизованого створення карт.

Другою складовою цих банків є програмне забезпечення роботи

електронно-обчислювальної техніки.

В узагальненому вигляді схема автоматизованого виготовлен-

ня карт така: картографічні джерела —> цифрування їх —> формуван-

ня банку даних —> уведення необхідних даних в ЕОМ —> обробка їх

за певними програмами —> графічне відтворення обробленої

інформації і побудова карти.

На кожному з цих етапів застосовують відповідні технічні

засоби. Цифрування здійснюють на цифрувачах (дигітайзерах).

Фіксується цифрова інформація на носіях, які забезпечують уведення

інформації в ЕОМ. Перетворення цифрової інформації в графічну

форму здійснюють за допомогою графопобудувачів, електронних

відеоекранів (дисплеїв). Фіксують картографічне зображення за

допомогою різних технічних засобів.

Зупинимось на окремих стадіях робіт з автоматизації

створення карт.

Під час цифрування картографічне зображення, складене з

точок, ліній і площ, розглядається як сукупність точок, положення яких

визначається координатами. Кожний об'єкт, що картографується (А),

враховуючи його зміни в часі, може бути поданий функцією у вигляді

= f

(х,

у,

z, t),

де х і у — просторові координати точок картографічного

зображення, z — кількісний або якісний показник, t — час.

Функція спрощується, якщо не враховувати зміну об'єкта в

часі (t = const) і замість об'єкта в цілому розглядати окремо кожну з

153

Божок А.П., Осауленко Л.Є., Пастух В.В.

його складових, тоді

а процес перетворення картографічного зображення в цифрову форму

зводиться до визначення координат графічних елементів карти.

Цифрування здійснюють за такими основними способами: 1)

ручне точково-лінійне обведення (прослідження) зображення об'єктів з

автоматичним вимірюванням і записом координат; 2) послідовне

прослідження (сканування) зображення по рядках, яке повністю

автоматизоване; 3) направлене (векторне) сканування, під час якого

частина роботи виконується людиною.

Точково-лінійне цифрування об 'єктів, локалізованих у

пунктах, включає: 1) наведення марки приладу на головну точку знака;

2) запис коду, що визначає вид об'єкта і деякі його характеристики

(наприклад, людність і адміністративний ранг населених пунктів); 3)

автоматичне вимірювання й реєстрацію координат (хі у) цієї точки. Для

висотних точок вказується також третя координата (z).

Цифрове кодування лінійних об'єктів полягає у визначенні

координат сукупності точок, послідовно розташованих на лінії. Точки

реєструються або з постійним кроком (тобто відстанню між ними), або з

постійним інтервалом за часом обведення лінії.

Для площинних об'єктів цифруються їхні контури, по

можливості з економною формою запису. Наприклад, для кварталів

населених пунктів, зображуваних чотирикутниками, достатньо

реєструвати координати кутових точок із зазначенням у коді

послідовності з'єднання їх.

Сканування передбачає подання зображення у вигляді

растрової сітки з найдрібнішими клітинками (пікселами). Промінь

сканування, переміщуючись уздовж рядків клітинок, відзначає в кожній з

них наявність (або переважання) "чорного" чи "білого", що відповідає

наявності (чи відсутності) елементів рисунка. Дані реєструються

запам'ятовуючим пристроєм у цифровій формі. Подальша обробка

результатів цифрування на ЕОМ дозволяє відновлювати рисунок у

лінійній формі. Перевага цього способу цифрування полягає в

швидкості кодування й запису інформації будь-якої складності; на

відміну від попереднього, способу, котрий виконується в

напівавтоматичному режимі, цей спосіб повністю автоматизований.

Направлене сканування відрізняється від просто сканування

тим, що наявність чорних і білих клітинок фіксується запам'ятовуючим

пристроєм, а під час подальшого виведення рисунка на відеоекран

наявні знаки та лінії кодує оператор. Результати кодування фіксуються

на магнітних носіях.

Банки даних для картографічних цілей містять інформацію у

вигляді просторових координат, частини якої формуються для

вирішення певних завдань. Наприклад, створення топографічних карт,

карт природних ресурсів, кадастру земель тощо. Інакше кажучи, банки

даних можна уявити як цифрові моделі карт, які створюватимуться.

154

Картографія

Кожний з них формується з урахуванням призначення, тематики й

масштабу певних карт, які визначають повноту, детальність і точність

інформації, особливостей її зберігання, можливого поповнення,

оновлення, пошуку та видачі користувачеві.

Банки даних призначаються для централізованого накопичен-

ня і колективного різнобічного використання інформації, яку вони

містять.

Складовими банків є бази даних і масиви (файли). База даних

— це сукупність даних, орієнтованих на вирішення певних завдань.

Масив даних (інформаційний масив) розуміють як сукупність

однорідних (за масштабом, призначенням, форматом та іншими

параметрами) даних на машинних носіях в ЕОМ.

Банкам даних властива структурно-системна організація:

інформація з координатних і змістових даних зберігається в окремих

базах та їхніх розділах (масивах, файлах). Так, координатна

інформація концентрується в трьох масивах — для точкових, лінійних

і площинних об'єктів; змістова — по елементах змісту (наприклад,

гідрографія, рельєф, населені пункти тощо), а далі кожен з елементів

характеризується тими чи іншими показниками.

Цифрування — це лише допоміжна операція під час

автоматизованого виготовлення карт. Центральним етапом цього

процесу є логіко-математична обробка інформації, яка вводиться

до ЕОМ. В цілому вона зводиться до комплексу операцій, серед яких

основними є: попередня обробка цифрових даних для переведення їх

у форму, необхідну й зручну для автоматизованого створення нових

карт (наприклад, зміна системи координат, переобчислення, пов'язані

з прив'язкою цифрової інформації до певних точок, ліній чи одиниць

адміністративного поділу тощо); обробка цифрової інформації, для

одержання нових показників об'єктів, які картографуватимуться

(наприклад, визначення морфометричних характеристик, обчислення

статистичних та оцінних показників тощо); обробка цифрової

інформації під час виведення її на графопобудувач для складання тієї

чи іншої карти, зокрема, автоматична реалізація різних видів

генералізації.

Обов'язковою умовою здійснення логіко-математичної оброб-

ки інформації є попередня розробка програми дій ЕОМ. Програма в

пам'яті машини зберігається у вигляді точного запису змісту й послі-

довності машинних команд, які керують ходом автоматизованого

процесу.

Система програм на сучасному рівні впровадження автома-

тики в картографічне виробництво може включати збір, редагування й

обробку інформації; відтворення точкових та лінійних знаків,

штрихування; побудову діаграмних фігур і картограми; рисування

ізоліній; побудову картографічних проекцій і трансформування

картографічного зображення тощо. Використовують програми,

розроблені на різних мовах програмування (алгоритмічних мовах),

155

Божок А.П., Осауленко Л.в., Пастух В.В. ]

наприклад, фортрані (Fortran), алголі-60 (Algol—60) та ін.

Створення програмного забезпечення, яке задовольняло б

перспективні вимоги автоматизації в картографії, є найскладнішою

проблемою, воно полягає в стандартизації та уніфікації програм.

Третій, заключний етап автоматизованого складання карт —

відтворення обробленої цифрової інформації в картографічній

формі, для чого використовують різні технічні засоби, основними з яких

є графопобудувачі і відеоекрани (дисплеї). Перші використовують у

пасивному режимі (без втручання людини в процес відтворення

зображення), другі працюють в інтерактивному режимі, під час якого

людина може активно втручатися в процес відтворення картографічного

зображення, коригуючи й редагуючи його або вносячи в нього необхідні

уточнення та виправлення. Сучасні пристрої дозволяють одержати

картографічне зображення не тільки в чорно-білому, а й кольоровому

оформленні, причому як на папері, так і на прозорому матеріалі. Однак

побудова картографічного зображення на екрані часто є кінцевою

стадією картографічного моделювання під час наукових досліджень.

Одержане зображення в цьому разі записують на відеомагнітофоні або

фіксують на мікрофільмі, що зручно для його зберігання і відтворення.

У зв'язку з цим розвивається "безпаперова картографія", яка сприяє

розширенню можливостей автоматичного картоскладання й

підвищенню його оперативності.

Особливості автоматизованого виготовлення карт

полягають, перш за все, в тому, що не вся інформація, яка потрібна для

створення карт, може бути формалізована, алгоритмізована. І

Складність алгоритмів зростає з ускладненням змісту карти. Труднощі

виникають через протиріччя між вимогами до геометричної точності

карт й географічної відповідності їхнього змісту, які виникають під час

використання позамасштабних знаків та в процесі генералізації, а також

через складність або навіть неможливість опису математичними ]

рівняннями взаємозв'язків між різними об'єктами. Технічні засоби

вирішують завдання формально, в наслідок чого, наприклад, через малі

геометричні розміри не відтворюються об'єкти, важливі для характерне-

тики об'єкта картографування, тощо. З цими проблемами картограф .

справляється досить легко вручну. Тому найперспективнішими є прист-

рої з інтерактивним режимом роботи, відеоекрани (алфавітно-цифрові

та графічні), які забезпечені засобами оперативного введення і зміни

зображення на екрані.

Найпростішим є автоматизоване складання будь-яких

тематичних аналітичних карт, але воно найефективніше для тих карт,

зміст яких відтворюється способом ізоліній. Це карти реальних і

абстрактних поверхонь, наприклад, рельєфу земної поверхні,

батиметричні, синоптичні, карти, що характеризують розміщення й |

динаміку соціальних та економічних об'єктів та ін.

Вихідна інформація для картографування об'єктів суцільного

характеру поширення (висот, глибин тощо) подається в дискретній

156

Картографія

формі у вигляді кількісних показників, які відносяться до точок,

реального значення величини об'єкта. Для дискретних (наприклад,

об'єктів соціальних та економічних) переважно застосовують показни-

ки, що подають їхні сумарні значення або середні величини в межах

клітин будь-якого територіального поділу — адміністративного, госпо-

дарського, геометричного тощо.

Розглянемо метод ізолінійного картографування рельєфу,

вихідною інформацією про який є нерегулярне поле висот, одержаних

фотограмметричним або польовим шляхом. (Процеси, що

виконуються на ЕОМ під час зображення рельєфу, ілюструє рис. 8.19).

За нерегулярним полем відміток висот (рис. 8.19, а) в ЕОМ будують

трикутники, близькі до рівносторонніх (рис. 8.19, б), потім, здійснюючи

на ЕОМ інтерполяцію, одержують систему ламаних кривих (рис. 8.19,

в), яку в подальшому згладжують. У результаті після виведення

інформації з ЕОМ на планшеті графопобудувача мають зображення

рельєфу ділянки місцевості (рис. 8.19, г). Перевага даного методу

полягає в тому, що у вузлових точках трикутників знаходяться реальні

Рис. 8.19 Перетворення цифрової моделі рельєфу в картографічне

зображення: поле висот (а), система створених трикутників (6), система

побудованих ламаних ліній, що з'єднують точки, отримані інтерполюванням по

боках трикутників (в), кінцеве зображення рельєфу (г)

точки вихідної поверхні. Однак використання нерегулярної сітки

вихідних даних незручне для автоматизованого складання карт

ізоліній, тому необхідна проміжна упорядочена форма подання

вихідних даних, що створюється на ЕОМ шляхом обчислення значень

кількісних показників об'єктів для вершин регулярної сітки квадратів.

При цьому можна застосовувати різні математичні прийоми (див.

підрозд. 9.3); в тому числі ще й прийом зваженої інтерполяції, за якої

кожне з шуканих значень отримують як середнє з величин суміжних

точок нерегулярної сітки, взятих з "вагою", обернено пропорційною

відстаням точок до вершини трикутників, яка визначається (або

квадратам відстаней — залежно від обраної програми). Далі

157

Божок А.П., Осауленко Л.Є., Пастух В.В. J

здійснюють інтерполяцію відомим прийомом. Зауважимо побіжно, що!

збільшення обсягу вихідної інформації, тобто кількості пунктів

нерегулярної сітки, підвищує достовірність карти.

За допомогою автоматизованих систем можливе також

складання картограм і картодіаграм (рис. 8.20).

Рис. 8.20 Картограма з

картодіаграмою скла-

дені автоматизованою

системою

Широкого розповсюдження набуло оперативне автоматизоване

створення тематичних карт, наприклад синоптичних, які виготовляються

за лічені хвилини; карт динаміки стихійних явищ тощо.

Наявність спеціалізованих банків даних і необхідного

програмного забезпечення дозволяє складати карти в короткі строки, в

різних варіантах з метою вибору моделі, котра найповніше відповідає

поставленій меті.

Оптимальне використання сучасної техніки потребує якнайшир- '\

шого інформаційного забезпечення. У зв'язку з постійним збільшенням

інформації про оточуючий світ постає завдання розробки методів і засо-

бів збору, обробки, зберігання, пошуку й розповсюдження цієї інфор-

мації взагалі і картографічної (географічних карт, матеріалів знімання,

фотокарт, космокарт тощо) зокрема. Практичним вирішенням проблеми

є створення картографічної інформаційно-пошукової системи.

Інформаційно-пошукова система (ІПС) розуміється як.

сукупність інформаційного фонду, представленого за допомогою

інформаційно-пошукової мови, програм, а також технічних засобів

зберігання, пошуку та видачі картографічних джерел і картографічних

творів. Така система функціонує за певними правилами обробки,

пошуку і видачі необхідної інформації. На державному рівні вона

повинна забезпечувати гранично повний збір інформації, її одноразову

цілеспрямовану обробку спеціалістами-картографами, одноразове

158

Картографія

введення результатів обробки в ЕОМ з подальшим багаторазовим

використанням системи для відповідей на запитання, пов'язані з

вирішенням завдань науки й практики.

Однією з умов успішного функціонування ІПС є зменшення

фізичного обсягу картографічних джерел, перехід від зображення на

папері до іншої форми, яка дозволяла б здійснювати масштабне

перетворення картографічних зображень (у бік зменшення і навпаки)

із збереженням повноти їхнього змісту, точності й достовірності.

Одночасно вона повинна забезпечувати спрощення умов зберігання,

швидкий доступ до даних тощо. Такі завдання вирішує

мікрофільмування картографічної інформації. Воно забезпечує високу

питому щільність запису одиниць інформації, простоту його

копіювання і розмноження, а також відносно малу вартість зберігання.

Разом з цим спрощуються шляхи автоматизації збору, зберігання,

пошуку й видачі інформації.

Поряд зі створенням картографічної ІПС розробляються

географічні інформаційні системи (ГІС), які є сукупністю реалізованих

за допомогою ЕОМ і програмних засобів баз географо-картографічних

даних. ГІС забезпечують аналіз даних, моделювання за їхньою

допомогою об'єктів, які вивчаються багатьма користувачами. Вони

перевершують ІПС за обсягом інформації, функціональними

можливостями, програмним забезпеченням, технічними засобами.

8.14. Поняття про оновлення карт

Зміст географічних карт через певний час перестає

відповідати реальній дійсності і потребує оновлення.

Оновленням карти називається приведення змісту карти у

відповідність із сучасним станом картографованого об'єкта, шля-

хом перескладання і видання нової карти. Оновленню підлягають як

загальногеографічні (в тому числі топографічні), так і тематичні карти.

Основна причина старіння топографічних карт — інтенсивне

освоєння та економічний розвиток території, внаслідок чого з'явля-

ються нові населені пункти, будуються нові промислові об'єкти, доро-

ги, лінії комунікації, освоюються нові площі сільськогосподарського

виробництва тощо. При цьому людина прямо чи опосередковано

впливає й на природу, що спричиняє зміну контурів природної

рослинності, появу своєрідного рисунка річок із зарегульованим

стоком тощо. Перебіг природних процесів може бути повільним

(наприклад, меандрування річок, рух льодовиків тощо) або швидким,

катастрофічним (наприклад, сельові потоки, схід снігових лавин,

землетруси тощо). Інколи карти старіють внаслідок введення нових

нормативних документів (інструкцій, таблиць умовних знаків тощо) або

нової системи координат чи проекції (так, з 1985 р. карта масштабу

1:1 000 000 видається в проекції Гаусса, які решта топографічних карт

усього масштабного ряду).

159