Раклов В.П. и др. Картография под ред. Колосова Н.Н

Подождите немного. Документ загружается.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПО ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВУ

КАРТОГРАФИЯ

Методические указания

по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы

для студентов специальности: «Землеустройство»

и «Земельный кадастр» очной и заочной форм обучения,

а также направлению «Землеустройство и земельный кадастр»

Москва 2006

Click here to buy

УДК 528.9

Одобрено и рекомендовано кафедрой картографии

(протокол №2 от 26.01..2006 г.) и методической комиссией

факультета «Городской кадастр».

Рецензенты: к.т.н. Н. Н. Колосова — Московский областной пе-

дагогический университет.

Авторы: зав. кафедрой, проф. В. П. Раклов;

ст. преп. М. В. Федорченко; ст. преп. Т.Я. Яковлева;

ст. преп. А.Н. Леонова — Государственный университет

по землеустройству, кафедра картографии.

Click here to buy

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания написаны в соответствии с программой

курса «Картография» и являются общими для выполнения части

зачетных работ студентами, обучающимися по специальностям

«3емлеустройство», «Земельный кадастр» очной и заочной форм

обучения и направлению «Землеустройство и земельный кадастр».

Целью данного курса является обучение студентов теоретиче-

ским и практическим основам картографии, методам и технологиям

создания, проектирования и использования тематических, в том

числе землеустроительных и кадастровых, планов и карт.

Задачами дисциплины являются:

— ознакомить студентов с теоретическими основами картогра-

фии и ее разделами, вопросами создания картографических произ-

ведений;

— научить практическим приемам проектирования и составле-

ния тематических карт;

— освоить различные способы изображения тематического со-

держания карт, а также способы и методы использования карт при

проведении землеустроительных и кадастровых работ.

В результате освоения материала в объеме данной программы

студент должен:

знать: теоретические основы картографии, основные техноло-

гии, в том числе и компьютерные, создания и использования тема-

тических планов и карт, общие принципы организации картографи-

ческого производства;

уметь: разработать проект математической основы карты и рас-

считать искажения на картографируемую территорию, разработать

проект содержания и легенду карты, грамотно применять способы и

графические средства изображения тематического содержания

карт;

иметь навыки: практического составления и оформления фраг-

ментов тематических планов и карт, в том числе с использованием

современных технических средств и ГИС.

Click here to buy

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ:

Введение

Содержание курса «Картография», его цели и задачи в системе

дисциплин, изучаемых студентами земельно-кадастровой и земле-

устроительной специальности.

Предмет картографии. Составляющие дисциплины. Связь карто-

графии с другими науками и научными дисциплинами (геодезией,

математикой, географией, землеустройством и др.). Значение кар-

тографии в подготовке инженера-землеустроителя и инженера по

кадастру.

Основные этапы развития картографии. Роль отечественных уче-

ных в развитии картографии.

Литература: (1), (2), (8), (10), (11).

При изучении этой темы студенту необходимо уяснить основные опреде-

ления картографии, определить составляющие дисциплины и связь с други-

ми науками и научными дисциплинами. Ознакомиться с основными этапами

исторического развития картографии.

Раздел 1. Общие вопросы картографии

Тема: Общие сведения о географических картах

Определение и основные свойства географической карты. Об-

щегеографические и тематические карты: их особенности, класси-

фикация. Сельскохозяйственные атласы.

Понятие об элементах содержания карт. Элементы географиче-

ской основы и элементы тематического содержания. Значение карт

и атласов при планировании и оперативном управлении земельны-

ми ресурсами страны.

Литература: (1), (2), (3), (4), (6), (8), (10), (11).

При изучении данной темы студент должен понять, что представляет

собой географическая карта, в чем ее отличие от других изображений ме-

стности, какими свойствами она обладает и какое значение имеет для нау-

ки и практики.

Очень важно уяснить задачи сельскохозяйственного картографирования

для нужд землеустройства и земельного кадастра, а также значимость

карт и атласов при планировании и прогнозировании производственных про-

цессов.

Вопросы для самопроверки

1. Дайте определение географической карты.

2. Какими основными свойствами обладает географическая карта?

3. Каким требованиям должна удовлетворять карта?

4. По каким признакам классифицируются географические карты?

5. В чем отличие тематических карт от общегеографических?

6. Для чего нужны условные знаки?

Click here to buy

7. Какие карты называются сельскохозяйственными?

8. По каким признакам классифицируются сельскохозяйственные карты?

10. Что называется сельскохозяйственным атласом?

Раздел 2.Теоретические основы картографии

Тема: Математическая картография

Математические элементы карт: масштаб, картографическая про-

екция, компоновка, разграфка, номенклатура, геодезическая основа.

Искажения на картах. Главный и частный масштабы.

Картографические проекции, используемые при создании мелко-

масштабных и среднемасштабных общегеографических и тематиче-

ских карт. Характеристика и свойства этих проекций. Характеристи-

ка проекции Гаусса-Крюгера для составления топографических и

крупномасштабных сельскохозяйственных карт. Компоновка карт.

Литература: (1), (2), (4), (5), (8), (10), (11).

Любой карте присущи искажения углов, площадей, длин и форм, вследствие чего и

масштаб изображения в каждой точке не постоянен и изменяется по законам, которые

определяют выбор той или иной картографической проекции. На картах подписыва-

ется так называемый главный масштаб, который показывает общую степень умень-

шения изображения.

Математическая основа карты обязательно строится в определенном масшта-

бе и определенной картографической проекции. Выбор масштаба и проекции зави-

сит от многих факторов: назначения карты, размеров, местоположения и конфигу-

рации картографируемой территории и др. Для карт мелкого и среднего масштаба

в основном применяются классические проекции: конические, цилиндрические, ази-

мутальные. Для крупномасштабного картографирования в Российской Федерации и

некоторых странах СНГ применяется равноугольная поперечно-цилиндрическая

проекция Гаусса-Крюгера. В этой проекции создаются и топографические карты

масштабов 1 : 2000 — 1 : 1 000 0000.

Очень важно хорошо усвоить сущность этой проекции, ее свойства, особенно-

сти использования.

Студенту нужно также ознакомиться с компоновками карт и знать особенности

компоновки сельскохозяйственных карт.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется масштабом карты?

2. Как называется масштаб, подписываемый на карте?

3. Какие факторы оказывают влияние на выбор масштаба создаваемой карты?

4. Что называется картографической проекцией?

5. Для чего нужны картографические проекции?

6. Какие виды искажений присущи карте?

7. По каким признакам классифицируются картографические проекции?

8. Какие проекции называются равноугольными, равновеликими, равнопромежуточными?

9. Что такое «изокола»?

10. Какой вид имеет изокола в конических, цилиндрических и азимутальных проекциях?

11. Как классифицируются картографические проекции по виду нормальной сетки

параллелей и меридианов?

12. Какой вид имеет нормальная сетка в конических проекциях?

13. Какой вид имеет нормальная сетка в цилиндрических проекциях?

14. Какой вид имеет нормальная сетка в азимутальных проекциях?

15. Для карт каких масштабов применяется в Российской Федерации проекция Гаус-

Click here to buy

са-Крюгера?

16. Как изображается земная поверхность в проекции Гаусса-Крюгера?

17. Какой вид имеют меридианы и параллели в проекции Гаусса-Крюгера в пределах

меридианной зоны?

18.Чему равна протяженность зоны по долготе?

19. Какие искажения отсутствуют в проекции Гаусса-Крюгера?

20. Чему равны искажения всех видов на среднем (осевом) меридиане зоны в проек-

ции Гаусса-Крюгера?

21. В каких точках меридианной зоны в проекции Гаусса-Крюгера искажения дости-

гают максимальных значений?

22. Как определить номер меридианной зоны, если известна номенклатура топо-

графической карты?

23. Как определить долготу осевого меридиана зоны?

24. Что называется компоновкой карты?

25. В чем заключаются особенности компоновки сельскохозяйственных карт?

Тема: Картографическая информация

и картографическая генерализация

Элементы географической основы и тематического содержания

карт. Способы их отображения на картах. Элементы вспомогатель-

ного оснащения тематических карт и дополнительные данные. Ле-

генды сельскохозяйственных карт, разработка их содержания и пра-

вила построения. Сущность и факторы картографической генерали-

зации. Виды и приемы картографической генерализации.

Литература: (1), (2), (3), (7), (8), (10), (11).

Изучение материала по этой теме должно дать студенту представление

о том, что любая географическая карта, независимо от ее содержания, вклю-

чает картографическое изображение, вспомогательное оснащение и допол-

нительные данные. Кроме того, каждая из этих групп состоит из целого ряда

элементов. Так, картографическое изображение состоит из элементов изо-

бражения, которые, в свою очередь, подразделяются на элементы географи-

ческой основы (гидрография, населенные пункты, дорожная сеть и др.) и эле-

менты тематического содержания (например, почвенные разности, виды

растительного покрова, кислотность почв и т.п.).

Легенда карты — это условные обозначения и пояснения к ним, является

логической основой, без которой существование карты невозможно. Сту-

дент должен уяснить правила построения и разработки легенд тематиче-

ских карт в зависимости от выбранного способа изображения тематическо-

го содержания. В настоящее время в картографии насчитывают 11 различ-

ных способов, таких как: значковый, точечный, изолиний, ареалов, качест-

венного фона, количественного фона, картограммы, картодиаграммы, лока-

лизованных диаграмм, знаков движения, линейных знаков. Студентам необ-

ходимо уверенно различать способы между собой и уметь грамотно приме-

нять их на практике для изображения объектов и явлений при разработке

содержания карты.

Картографическая генерализация — это процесс отбора и обобщения

изображаемых на карте объектов и явлений соответственно ее назначению,

масштабу, содержанию и особенностям картографируемой территории. К

видам генерализации относят: обобщение легенды карты, то есть переход

Click here to buy

к более крупной системе классификации; цензовый и нормативный отбор

(исключение) объектов, обобщение очертаний и объединение контуров, ут-

рирование. Из приемов картографической генерализации следует на-

звать исключение, присоединение и объединение небольших по площади кон-

туров, исключение мелких случайных и повторяющихся деталей формы.

Вопросы для самопроверки

1. Назовите способы изображения тематического содержания карт.

2. Какой способ следует применить для изображения почвенных разностей?

3. Какой способ следует применить для изображения на карте плотности сельского

населения по районам области?

4. Какой способ следует применить для изображения на карте пунктов переработки

сельскохозяйственной продукции?

5. Для чего нужна легенда карты?

6. Что относится к элементам вспомогательного оснащения?

7.Перечислите факторы генерализации.

8. Какие виды и приемы генерализации вы знаете?

Тема: Использование карт

Понятие о картографическом методе исследования. Определе-

ние по картам качественных и количественных характеристик объ-

ектов местности и явлений. Изучение по картам формы и размеров

объектов и явлений, особенностей и закономерностей их размеще-

ния, взаимосвязей и зависимостей, динамики и прогноза развития.

Решение по картам инженерных задач. Способы получения скрытой

информации (с использованием приемов математической статисти-

ки и методов теории вероятности).

Литература: (1), (2), (3), (5), (6), (7), (8), (10).

При изучении данной темы необходимо обратить внимание на разнообра-

зие методов использования картографических произведений и соответст-

вующим образом их классифицировать. В настоящее время наиболее рас-

пространены следующие приемы:

Графические приемы, которые включают построения по картам профи-

лей, разрезов, графиков, диаграмм, трехмерных моделей.

Описания — способ качественной характеристики явлений, изображен-

ных на карте. Позволяют получить общее представление об изучаемом

предмете.

Графоаналитические приемы — предназначены для измерения по кар-

там координат, длин, углов, площадей, объемов, формы (вытянутость, из-

вилистость, кривизна, густота, концентрация).

Математическое моделирование — имеет целью построение и анализ

моделей по данным, снятым с карты, например, используя методы матема-

тической статистики и теории информации, можно по данным, полученным с

карты, вычислить так называемый информационный коэффициент соответ-

ствия и с его помощью сделать вывод о взаимосвязи двух и более явлений.

Вся система приемов анализа карт может быть использована либо для

работы с отдельной картой, либо для обработки серий карт или атласов.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое картографический метод исследования?

Click here to buy

2. Перечислите наиболее употребительные приемы анализа карт.

3. Какие существуют графические приемы анализа карт?

4. Назовите известные вам приемы математической статистики и теории ин-

формации для работы с картографическим изображением.

5. В чем суть графоаналитических приемов?

6. Какие приемы используются в картографии для измерения и

вычисления количественных величин?

7. Какие приемы могут быть использованы для изучения по картам объектов, их

форм, особенностей размещения, зависимостей и проч.?

8. Каковы возможности использования карт для прогнозирования?

9. Какие задачи инженерного характера могут решаться по карте?

Раздел 3. Технологии создания карт

Тема: Основные этапы создания карт

Виды технологий. Картографические источники, их классифика-

ция, сбор, анализ и оценка. Основные этапы создания карт. Сущ-

ность редакционно-подготовительных работ. Программа карты, ее

сущность, содержание и графические приложения.

Авторский и составительский оригиналы карты и способы их изго-

товления. Способы и технические средства перенесения изображе-

ния с исходного картографического материала на составительский

оригинал.

Обновление карт. Система, методы и технология обновления карт

на современном картографическом производстве.

Использование материалов аэрофотосъемки и космической съем-

ки при составлении и обновлении сельскохозяйственных карт для

целей землеустройства и земельного кадастра.

Литература: (1), (2), (3), (4), (6), (7), (8), (10).

При изучении этой темы необходимо иметь представление об основных

технологических процессах создания карт при использовании различных ви-

дов технологий: полевой, камеральной и компьютерной, дать развернутую

характеристику основных этапов создания карт и основных видах работ и

применяемых технических устройствах.

При изучении этой темы студентам необходимо уяснить, что разнообра-

зие тематики и назначения современных географических и тематических

карт требует применения многообразных источников, привлекаемых для их

составления.

Это многообразие источников можно условно подразделить на:

1. Каталоги координат опорных пунктов, к которым относятся резуль-

таты астрономических наблюдений и результаты вычислений координат

опорных пунктов на эллипсоиде Красовского.

В настоящее время широко применяют методы космической геодезии —

определение координат пунктов на основе измерения орбит ИСЗ с использо-

ванием навигационной спутниковой аппаратуры (GPS- приемников).

2. Данные непосредственных наблюдений и измерений, к которым отно-

сятся результаты дешифрирования аэро- и космических снимков, данные из-

мерений, проводимые в результате полевых обследований — геофизическо-

Click here to buy

го, геоботанического, почвенного и других.

Это полевые дневники и отчеты, данные бурения скважин, наблюдения на

метеостанциях, профили, разрезы, результаты анализов и другие.

3. Экономико-статистические данные, которые содержат количествен-

ные сведения с их временной и географической привязкой.

Эти данные характеризуют производственные и людские ресурсы, пока-

зывают динамику развития всех отраслей народного хозяйства и многие

другие аспекты экономической структуры общества.

4. Текстовые материалы — это различные литературные источники,

отчеты экспедиций, научные труды, нормативные документы и инструкции.

5. Собственно картографические, к которым относятся общегеографи-

ческие карты и карты тематические.

Из общегеографических карт необходимо выделить карты топографиче-

ские (масштаб до 1: 200 000), обзорно-топографические (до 1: 1 000 000) и

обзорные (мельче 1: 1 000 000).

Эти карты служат основой для составления карт любой тематики, дос-

товерными и надежными источниками.

Общегеографические карты выполняют роль каркаса, относительно ко-

торого производится увязка тематического содержания создаваемых карт.

6. Материалы аэрокосмических съемок.

Современные методы и технологии обработки выдвинули эти материалы

в число основных источников при создании и обновлении топографических и

тематических карт самых разных масштабов.

Далее следует отметить, что в процессе создания любой карты можно

выделить следующие основные этапы:

1) редакционно-подготовительные работы;

2) составление карты и ее оформление;

3) подготовка карты к изданию;

4) издание карты.

Особое место в процессе создания карты занимают редакционно-

подготовительные работы, так как прежде чем приступить к составлению

карты, картографу надо ясно себе представлять, что именно он должен в

конечном счете получить.

Для этого ему необходимо знать назначение карты и задачи, которые по

данной карте можно решить; особенности картографируемой территории;

масштаб, проекцию и другие элементы математической основы карты;

картографические источники, по которым будет создаваться карта; какие

элементы содержания являются главными и с какой подробностью следует

показать каждый из них; технические средства составления карт, чтобы из

всех способов и приемов отобрать наиболее точные и экономичные.

Именно на эти вопросы отвечает программа карты (или редакционный

план), которая создается в процессе редакционно-подготовительных работ.

Программа карты включает следующие разделы:

1) Основные сведения о карте, где приводится название карты; ее назна-

чение; масштаб; число листов; требования, которым должна удовлетво-

рять карта; руководящие документы, на основе которых она составляется;

особенности картографируемой территории.

2) Анализ и оценка картографических источников, где приводятся дан-

ные обо всех используемых в процессе создания карты источниках, дается

их характеристика по полноте и содержанию, для планово-

Click here to buy

картографических материалов указываются выходные данные, дается ха-

рактеристика математической основы, содержания и способов изображения,

указывается цель использования источника.

3) Математическая основа карты, где приводятся следующие сведения:

— обосновывается выбор масштаба и проекции и дается характеристика

проекции по искажениям (виду и распределению);

— размеры карты;

— описание размещения территории, врезок, заголовка, легенды, поясни-

тельных сведений и их размеров;

— крайние широты и долготы картографируемой территории, главные па-

раллели и средний меридиан;

— указания по вычислению координат узловых точек картографической сет-

ки и формулы для вычисления.

К данному разделу относятся приложения:

а) макет компоновки в масштабе карты;

б) вычисления координат узловых точек картографической сетки и опор-

ных точек.

4) Указания по составлению элементов содержания, в котором указыва-

ются объекты и явления, которые подлежат изображению на проектируе-

мой карте, то есть устанавливается перечень элементов содержания, а

также степень детальности их изображения. В зависимости от назначения

карты определяются нормы отбора и обобщения элементов содержания.

Далее в разделе даются указания по:

— выбору способов изображения тематического содержания,

— разработке знаковой системы (легенды) карты, то есть числовых и цве-

товых шкал, диаграммных знаков и др., даются указания по оформлению

карт, приводятся образцы оформления оригиналов.

5) Технология выполнения работ на всех этапах создания карты, где да-

ются сведения о применяемых технических средствах, способах и точности

построения картографической сетки, нанесения опорных точек, переноса

изображения с источника на подготовленную основу, разрабатывают тех-

нологическую схему подготовки карты к изданию.

Таким образом, совокупность процессов, изложенных в разделах програм-

мы карты, прослеживают весь путь создания карты.

Составить карту по традиционной, так называемой «бумажной» техно-

логии — значит нанести на математическую основу все элементы содержа-

ния будущей карты, в соответствии с указаниями по составлению, и подпи-

сать их названия.

Составление тематической карты начинают с нанесения на основу узло-

вых точек картографической сетки в заданной проекции, а также опорных

точек, по которым затем будет производиться масштабирование и транс-

формирование изображения исходной карты. Перенос изображения с исход-

ной карты, его масштабирование и трансформирование производится спо-

собами, наиболее распространенными из которых являются: графический,

оптико-механический, фотомеханический и электронный (сканирование и ди-

гитализация).

В результате комплекса работ по составлению карты получается так

называемый авторский или составительский оригинал карты.

Далее студенту необходимо изучить основные процессы и схемы подго-

товки к изданию и издания карт.

Click here to buy