Ивлев А.М. Дербенцева А.М., Ознобихин В.И., Крупская Л.Т., Саксин Б.Г. Почвенно-экологическое картографирование

Подождите немного. Документ загружается.

Министерство высшего и специального образования

Российской федерации

Дальневосточный государственный университет

Институт морской биологии, экологии и почвоведения

Кафедра почвоведения и экологии почв

Ивлев А. М. Дербенцева А.М., Ознобихин В. И., Крупская Л.Т., Саксин Б.Г.

ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ

КАРТОГРАФИРОВАНИЕ

Учебное пособие

Владивосток

Издательство Дальневосточного университета

2004

УДК 631.4

ББК

Рецензенты

Э.П. Синельников, докт. биол. наук, проф. кафедры

физической географии Уссурийского государственно-

го педагогического института

Н.А. Рыбачук, канд. биол. наук, ст. научн. сотрудник

лаборатории почвенных ресурсов Биолого-почвенного

института ДВО РАН

Ивлев А.М. Дербенцева А.М., Ознобихин В. И., Крупская Л.Т.,

Саксин Б.Г.

Почвенно-экологическое картографирование. Учебное пособие.

Владивосток: Изд-во Дальневосточного университета, 2004.- 110

с.

ISBN 5-77…….

В учебном пособии впервые рассматриваются теоретические и при-

кладные аспекты картографирования почв и экологической интерпретации

полученных данных. Основные разделы: краткая история создания планов

и карт, картографический метод исследования, изучение по картам струк-

туры взаимосвязей и динамики явлений, геоизображения – графические

модели планеты, картографирование почвенного покрова, составление и

применение картограмм и почвенных карт, почвенно-мелиоративная

съемка, картографический материал, отражающий эрозионные процессы,

картирование при оценке экологического состояния окружающей среды,

использование карт для прогнозирования и охраны окружающей среды,

картография и геоинформатика.

Учебное пособие предназначено для студентов специальностей

"Почвоведение", «Агрохимия»,"Агроэкология", "Земельный кадастр",

"Землеустройство", "Экологическая география". Оно может быть полезно

для научных работников, почвоведов, землеустроителей и агрономов –

практиков, аспирантов соответствующих специальностей

ББК ….

университета, 2004

Глава 1.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ПЛАНОВ И КАРТ

Еще много веков до нашей эры, возникла необходимость производить

на земной поверхности различные измерения, а результаты этих измерений

отображать в виде чертежа.

Любое изображение на чертеже - это есть отражение технической

мысли. Она может быть отображена различными формами чертежа, и вы-

ражать природные объекты, хозяйственные, строительные и др.

Особо выделяется топографическое черчение. Его задачей является

графическое воспроизведение элементов местности на бумаге в виде пла-

нов и карт. Создаваемые сегодня планы и карты, резко отличаются от карт,

выполненных в прошлом.

Методы создания карт прошли длинный путь развития, начиная с при-

митивных, схематических рисунков первобытных людей на скальных по-

верхностях, до современных карт, схем, планов.

Занятие бродячих племен охотой, в условиях первобытного родового

строя, вынуждало их знакомиться с обширными территориями, где водится

зверье. Это требовало не только запоминать пути своего передвижения, но

и закреплять их на схематических рисунках и чертежах, о чем свидетельст-

вуют предметы археологических раскопок.

Самой древней картой, появившейся 2500 лет до н.э., является "вави-

лонский чертеж", исполненный на глиняной плитке (рис. 1). На нем волни-

стыми линиями показаны реки, вливающиеся в море, города у рек изобра-

жены кружками с клинообразными подписями возле них. Горные хребты

представлены в виде холмиков, расположенных вдоль двойной линии,

представляющей подошву хребта.

Великий картограф средневековья, Герард Меркатор (1512-1594), ко-

торого называли "королем картографов", хорошо сознавал необходимость

практического использования создаваемых им картографических произве-

дений. Поэтому он сопровождал их наставлениями и указаниями к приме-

нению. Так, изготовленный им в 1541 г. глобус, Меркатор снабдил специ-

альным руководством, которое назвал" Книга о пользовании глобусом".

На опубликованной Меркатором карте мира (1569 г), объемом в 18-

листов, была впервые применена цилиндрическая проекция. Для этого

Меркатор поместил на одном из листов карты большую врезку (рис. 2), ко-

торую озаглавил: "Методы измерения расстояний на местности".

Рис.1. Схема карты «Вавилонский чертеж».

На этой врезке он показал различия между линиями, отображающими

кратчайшие расстояния на поверхности земного шара, и линиями, пересе-

кающими меридианы под одним и тем же углом.

На двух других листах той же карты, Меркатор поместил "Краткие

указания к применению роз направлений", добавив чертеж, предназначен-

ный для решения по карте навигационных задач.

Рис.2. Схема знаменитой карты мира Г. Меркатора, составленной в

1569 году. Справа в углу – «врезка» в карту.

Все карты, созданные до XVII века, носили в основном картинный ха-

рактер. На них изображали в основном общие очертания материков, океа-

нов и морей, своеобразно оформляя это графически. Например, крупные

города изображались отдельными башнями и городскими стенами, рельеф

изображался в виде картинок (рисунков) гор и холмов (рис. 3).

В середине XVIII в карты стали применяться для измерения расстоя-

ний между объектами, а также выделяемых площадей. Это было вызвано

военными интересами, когда армия выдвинула требование к картографам о

точной передачи очертаний объектов местности. В это время была создана

горизонтальная проекция предметов.

Горизонтальная проекция предметов представляла собою изображение

внешних границ объекта в виде контура, внутри которого ставились услов-

ные обозначения. Для этого применялись значки, штриховка или раскрас-

ка. Для этого объекты разделялись на различные категории, в зависимости

от значимости их, как военных целей.

Первые опыты использования карт для научного исследования, отно-

сятся к XVIII-XIX векам. Поводом для этого явилось обилие накопленного

громадного фактического материала об объектах природы, потребовавшее

его систематизацию, что и привело к созданию первых научных карт.

Рис.3. Карта XVII века картинного характера

Карты дали возможность отметить, и выявить многие природные зако-

номерности, даже глобального масштаба.

Благодаря картам, содержащим научную информацию, были установ-

лены существующие природные связи между различными явлениями. Кар-

ты помогли увидеть (и даже предсказать) многие, не известные ранее при-

родные объекты.

В 1817 г. Александр Гумбольдт, стремясь выяснить картину распреде-

ления тепла на земном шаре, впервые применил систему изотерм. Благода-

ря такой карте, Гумбольт открыл существующие на земном шаре «клима-

тические зоны».

Работа Гумбольта заложила научные основы климатологии. Впослед-

ствии, с помощью карт, А.Гумбольдт обнаружил зональность растительно-

го покрова.

В.В.Докучаев, также на основании картографического анализа, доказал

наличие зональности географической среды в целом, создав «Учение о зо-

нах природы».

Использование карт в России началось в связи с проводимыми работа-

ми по исчислению площади государства. Первая подробная карта, под на-

званием "Большой чертеж", была составлена в конце XVIII в.

В 1745 г. Академия наук издала "Атлас Российский" на русском и ла-

тинском языках.

В 1787 г. академик Петербургской Академии наук В.Л.Крафт, издал

работу "О поверхности России».

В 1822 г. в России был учрежден Корпус военных топографов, кото-

рый занимался созданием крупномасштабных карт (рис.4).

В 1833 г. Н.Е.Зернов, под руководством академика Д. Перевощикова,

завершил измерение "пространства России", используя для этого Почто-

вую карту Европейской России и Генеральную карту азиатской части. Эти

карты были изданы ранее (1825 и 1827 гг.) Военно-топографическим депо.

Новым «словом» в картометрии России явились исследования русско-

го картографа В XIX веке, много сделал для развития картометрии,

И.А.Стрельбицкий. Он отредактировал Специальную карту Европейской

России, в масштабе 1:420000, и написал капитальный труд в 1874 г. "Ис-

числение поверхности Российской империи, в общем ее составе".

В историю развития отечественной картографии вошел и Алексей Ан-

дреевич Тилло, как составитель первых гипсометрических карт Европей-

ской России (изданы в 1890-96 гг.). Он выявил, и нанес на карту, главный

водораздел мира. При этом, вычислил координаты центров материков.

На основании этих работ, А.А. Тилло написал книгу: "Средняя высо-

та суши и средняя глубина моря в северном и южном полушарии и зависи-

мость средней высоты материков и средней глубины морей от географиче-

ской широты".

Рис. 4. Часть листа топографической карты масштаба 1:126 000 (3 вер-

сты в дюйме) середины XIX века.

А.А.Тилло также провел измерения длин рек и площадей бассейнов

Европейской и Азиатской России.

Методы картометрии далее были развиты Ю.М.Шокальским. Он про-

должил работу А.А.Тилло по измерению бассейнов и длин рек Азиатской

России.

Вслед за Ю.М.Шокальским, вопросами картометрии занималась целая

плеяда картографов: Н.М. Волков, Г.А. Гинзбург, Г.И. Знаменщиков, Е.М.

Николаевская, Р.Х.Пириев, А.И. Спиридонов, В.Н.Ченцов, В.П. Философов

и др.

После Октября 1917 года, Декретом от 15 марта 1919 г., в России было

создано Высшее геодезическое управление. Это управление занималось

созданием планов и карт для нужд народного хозяйства, и для обороны

страны.

Это потребовало создания разнообразных специализированных карт:

геологических, почвенных, климатических, геоботанических, гидроэнерге-

тических ресурсов и других.

Эти работы по составлению различного картографического материала

(карт) осуществляли различные ведомства Министерств, включая ВУЗы и

Академии наук республик и СССР.

Для ведения методических и методологических вопросов картогра-

фии, а также теории картографирования, в стране был создан институт

картографии и геодезии.

Глава 2.

КАРТОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ

Картография-это наука о картах, методах их составления и использо-

вания.

Картографический метод исследования - это метод использования карт

для познания отраженных на них явлений. Познание – это процесс прочте-

ния и изучения информации, отображенной на карте. Изучение информа-

ции состоит в детальном ее анализе.

Анализ информации позволяет получить качественные и количествен-

ных характеристики объектов, явлений и процессов, отображенных на кар-

тах.

Информация, отображенная на карте, позволяет также выявить суще-

ствующие в природе взаимосвязи между объектами (явлениями, процесса-

ми) и существующие взаимозависимости между ними (географические,

геологические, социальные и др.).

Вместе с этим, информация, изложенная на карте, дает возможность

выявить динамику и эволюцию явлений, как во времени, так и в простран-

стве.

Расшифрованная информация, изложенная на карте, раскрывает харак-

тер тенденций развития явления (процесса) и прогноз будущих их состоя-

ний.

Картографический метод давно и широко используется также для ре-

шения стратегических и технических задач в военной, хозяйственной и

иной деятельности человека.

Исходной информации для составления карт является окружающая

действительность. Но на карте отображают не всю окружающую действи-

тельность, а выборочно - наиболее информативные объекты, преобразо-

ванные в картографическую форму.

Каждая составляемая карта имеет конкретную или теоретическую, или

практическую цель ее использования, т.е. для чего она предназначена.

Информация, отображаемая на картах, должна соответствовать совре-

менному уровню знаний, степени изученности картографируемого объек-

та. Большую роль при этом играет и опыт картографа.

Непосредственное влияние на характер преобразования информации о

картографируемом объекте, оказывают такие факторы:

- классификация,

- -логика легенд,

- -система условных обозначений,

- -генерализация изображения,

- -способы составления и изучения карт.

- В процессе составления карт, проводится аналитическая

обработка исходных данных.

Карты, на которые будут опираться дальнейшие исследования - это ре-

зультат фиксирования «образа действительности», сложившегося в резуль-

тате измерений в представлении картографа.

Фиксирование образа проводится по определенным правилам. Причем,

создаваемый «образ» не свободен от упрощений, приближений, искажений

реальной действительности. Именно это обстоятельство служит одной из

причин, вызывающих необходимость применять картографический метод в

комплексе с другими методами исследований.

Следует иметь в виду, что картографическим моделям присущи осо-

бые, очень полезные для научного исследования, свойства:

-принципы картографического моделирования;

-свойства картографических моделей и их типы;

-картографическая информация;

-характер и назначение топографических карт.

Эти свойства картографических моделей заслуживают специального

рассмотрения и сопоставления с другими моделями.

Коротко остановимся на их характеристике.

2.1. Принципы картографического моделирования

В науке различают два вида моделей:

-качественные и

-математические.

В науках о Земле, картографическими моделями являются различные

описания природных объектов:

-географические (континенты, моря, реки, рельеф и т. д.)

-геологические (стратиграфия, геотектоника и др.),

-социологические (население, города и другие объекты).