Раклов В.П. и др. Картография под ред. Колосова Н.Н
Подождите немного. Документ загружается.
41
генерализации не все элементы содержания, имеющиеся на исход-
ном картографическом материале, окажутся нанесенными на буду-
щую карту. Следовательно, если какие-либо элементы не будут вы-
черчены (закреплены) тушью на голубой копии, то они не должны
появиться на карте, т. е. они должны быть такого цвета, чтобы при
последующем фотографировании оригинала действовали на фото-
пленку или фотопластинку таким же образом, как и чистая белая
бумага. Таким цветом как раз является голубой.
Изготовленные и выданные студенту бледно-голубые (или серые)
копии монтируют по опорным точкам на основу, для чего на копии и
на источнике через соответствующие опорные точки проводят кре-
сты, линии которых параллельны вертикальной и горизонтальной
рамке карты. Затем на копии острым скальпелем прорезают так на-
зываемые «смотровые» окошки в виде равностороннего треугольни-
ка со сторонами 2 мм таким образом, чтобы опорная точка являлась
центром тяжести этой фигуры. Основание данного треугольника не
прорезают, поэтому при совмещении копии и основы в отогнутом
«смотровом» окошке можно совместить одноименные опорные точ-
ки. При совпадении не менее трех точек (четвертая является кон-
трольной) с погрешностью не более 0,2 мм — копии приклеивают к
основе.
Затем, пользуясь указаниями по составлению, изложенными вы-
ше, производят вычерчивание необходимых элементов географиче-
ской основы, используя при этом различные приемы картографиче-
ской генерализации.
Оформление элементов географической основы выполняется в
соответствии с принятыми условными обозначениями, причем эле-
менты гидрографии вычерчиваются зеленым цветом, остальные
элементы — черным.
2. При разработке тематического содержания карты следует по-
лучить персональное задание у преподавателя.
Студенту могут быть предложены для составления карты разно-
образной тематики:
— бонитировки почв;
— категорий пригодности пахотных земель;
— потенциальной урожайности одной из сельскохозяйственных
культур;
— валового сбора одной из сельскохозяйственных культур;
— экспозиции склонов;
— углов наклона или эрозионной опасности;
— потребности почв в калийных или фосфорных удобрениях;
— потребности почв в известковании и др.
Рассмотрим процесс разработки картографируемых показате-
лей на примере агрохимических карт (расчет потребности почв в ка-
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
42
лийных и фосфорных удобрениях).
Для этого воспользуемся формулой, приведенной в [16,17,18].
СК
ПКВ
Д
у
п
-
=
100
, где:
Д — доза внесения удобрения в кг/га;
В — вынос из почвы питательного элемента с запланированным уро-
жаем кг/га;
П — содержание доступного питательного вещества в почве;
К
п
— коэффициент использования элемента из почвы;
К
у
— коэффициент использования питательного вещества из удобрения, %;
С — содержание действующего вещества в минеральных удобрениях.
Для расчетов потребности почв в известковании [18]:
П=
2,0
7
i
рН
-
, где:
П — потребность почв в известковании в т/га;
рН — показатель кислотности почв.
Для простоты расчетов можно воспользоваться таблицей, в ко-
торой приведены дозы внесения удобрений в кг/га в зависимости от
содержания соответствующего вида удобрений в мг на 100 граммов
почвы и программируемый урожай озимой пшеницы.
Подвижный
фосфор(Р
2
О
5
)
Обменный
калий( К
2
О)
Известь
(СаСО
3
)
Группы
Содерж.
мг на100 г
почвы
Потребн.,
кг/га
Содерж.
мг на100 г
почвы
Потребн.
кг/га
Величина
рН.
Потребн.
т/га
1 0–5 125 0–5 25 0–5 5,5
2 5–10 100 5–10 20 5–10 5,0
3 10–15 75 10–15 15 10–15 3,0
4 15–20 50 15–20 10 15–20 не нужд.
5 20–30 25 20–30 5 20–30 не нужд.
Пользоваться таблицей достаточно просто. Например, если на
некотором отдельном участке поля площадью 12,6 га содержание
обменного калия в почве составляет от 5 до 10 мг на 100 г почвы
(определяется по легенде исходной тематической карты), то доза
внесения удобрения будет равна:
Д
i
= 12,6 *20 = 252 кг/га.
В связи с тем, что расчеты необходимо провести для каждого по-
ля севооборота, то выбранное из таблицы значение необходимо
умножить на площадь поля для случая, когда поле севооборота од-
нородно, т.е. содержание удобрения в почвах одинаково в границах
всего поля. В случае, когда для каждой почвенной разности содер-
жание (а, следовательно, и потребность) различны, следует вос-
пользоваться формулой среднего взвешенного значения:
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
43
Д=
N
NN
SSS
SДSДSД
+++
+
+
.........
...........
21
2211
, где:
Д— доза внесения удобрения в кг/га на поле севооборота;
Д
1,2,….N
— доза внесения удобрения в кг/га на отдельный участок поля се-
вооборота;
S
1,2,….N
— площадь отдельного участка поля севооборота с различным со-
держанием удобрения в почве.
Величины Д
1,2,….N,
как мы уже говорили, выбираются из таблиц в
зависимости от содержания удобрения в почве, а значения S
1,2,….N
определяются либо при помощи палетки или планиметра, либо с
использованием возможностей географической информационной
системы, например MapInfo. Для этого (при работе с дигитайзером в
ауд. 2023):
1. Укрепить лист тематической карты на планшете дигитайзера
таким образом, чтобы юго-западный угол листа точно совместил-
ся с соответствующим углом в направляющих пленочного покры-
тия дигитайзера.
2. Перед включением компьютера необходимо включить дигитай-
зер. Должна загореться зеленая лампочка в верхнем правом углу
дигитайзера.
3. Включаем компьютер.
4. Левой кнопкой мышки щелкаем два раза на иконке «Дигитай-
зер» на рабочем столе компьютера. Загружается программа Map-
Info и на поступивший запрос необходимо ответить: «Предыду-
щий рабочий набор – Дигитайзер.wor». Далее следует загрузка
программы и на экране появляется рабочее окно дигитайзера.
5. Левой кнопкой мышки щелкаем на иконке, тем самым активируем
режим областей, при котором будет происходить обвод контуров и
определение их площадей. Курсор при этом примет вид креста.
6. Взяв в руки обводной элемент дигитайзера подводим центр ви-
зира к границе выбранного контура на карте и нажимаем кнопку
«1». Перемещаем центр визира, в поворотных точках и в местах
изгиба криволинейного контура нажимаем кнопку «1».
7. Подойдя к предпоследней точке контура, следует нажать кноп-
ку «2». Контур автоматически замкнется.
8. Левой кнопкой мышки щелкаем на иконке, тем самым активи-
руем режим указания. Если контур маленький, то необходимо
воспользоваться лупой для увеличения.
Левой кнопкой мышки два раза щелкаем внутри обведенного кон-
тура. Контур подсветится и в информационном окне появится его
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
44
площадь. Запишите номер контура и его площадь.
1. Для следующего контура повторите с пункта 5.
2. После завершения измерений необходимо выполнить команду
Карта — Удалить косметику — Восстановить.
В результате вычислений по приведенным выше формулам дол-
жен получится целый ряд картографируемых показателей, для гра-
фического изображения которых необходимо, используя соответст-
вующую литературу (1),(3),(8),(10),(11),(14), выбрать оптимальный
способ изображения тематического содержания.
Например, при изображении относительных показателей (кг/га) в
пределах хозяйственных единиц (поля севооборота), необходимо
воспользоваться таким способом изображения, как картограмма.
Показатели на карте изображаются окраской или штриховкой в пре-
делах этих хозяйственных единиц. С увеличением значения показа-
теля увеличивается насыщенность цвета или плотность штриховки.
Выбранный способ изображения предполагает (при необходимо-
сти) разработку числовой и графической шкалы (знаковой системы
или легенды карты).
По своему виду числовые шкалы делятся на:
— абсолютные, когда размер знака соизмерим или пропорциона-
лен картографическим показателям. Например, площадь кружка или
площадь контура могут быть связаны зависимостью, пропорцио-
нальной квадратному или кубическому корню и т.д.
— условные, когда зависимость между числовой и графической
частью условная, ранговая, не строгая, не пропорциональная.
Абсолютные шкалы более наглядны, но громоздки.
Те и другие шкалы по структурному признаку делятся на:
— непрерывные — когда размер знака или интервал ступени из-
меняется непрерывно вслед за изменением величины объекта;
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
45
— ступенчатые — когда размер знака, постоянный в пределах ка-
ждой ступени, возрастает скачком при переходе к следующей сту-
пени.
Ступенчатые шкалы могут быть:
а) равноинтервальными (равношаговыми);
б) равновариантными (равновероятными);
в) закономерно возрастающими (убывающими);
г) комбинированными;
д) произвольными;
Равноинтервальные имеют одинаковый для всех ступеней ин-
тервал и строятся по правилу арифметической прогрессии.
0–5,0
5,1–10 Δ
1
= Δ
2
=…=5, т.е. интервал =5.
10,1–15
15,1–20
e
=0,1
Равновариантные –— все ступени содержат одинаковое число
значений (наблюдений) показателя
Шкалы с закономерно возрастающим показателем строятся
по правилу геометрической или алгебраической прогрессии: 2–4; 4–
8; 8–16; 16–32 и т.д.
Комбинированные — сочетают свойства вышеназванных шкал.
Непрерывные шкалы применяются при составлении карт, по ко-
торым предусматривается решение инженерных задач (проектиро-
вание, вынос проекта в натуру, анализ и т.д.).
Существуют различные методики разработки числовых шкал, од-
нако ниже мы рассмотрим только одну из них, которая применяется
для разработки условной ступенчатой шкалы при составлении агро-
химических и им подобных карт. Для этого:
1. Определяется число ступеней по формуле:
5
=
n
lg N, где:
N — количество наблюдений или число картографируемых показателей.
2. Строится график ранг-значений, для чего ранг, равный едини-
це, присваивается максимальному значению показателя, второй —
второму по величине и т.д. На оси Х откладывают значения показа-
теля, а на оси ординат — ранги значений.
Следует иметь в виду, что одинаковым по величине показателям
присваивается одно значение ранга.
Предположим, что для ряда картографических показателей, при-
веденных в таблице, строится график ранг-значений, показанный на
рис.17.
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
46
№ Показатель Ранги
1. 12,8 3
2. 69,9 1
3. 25,4 2
4. 9,1 4
5. 4,8 5
…… …………………
………
…………
…....
N 27,3
Рис.17.
Анализируя полученное изображение, мы видим, что имеет место
3 случая (рис.17, 18):
I случай. Если точки на графике распределены по прямой линии
или близко к ней (рис.17.1), то разрабатывают равноинтервальную
или равновариантную шкалу.
а) При разработке равноинтервальной шкалы определяют ее ин-
тервал по формуле:
n
1
)
min
a
max
a(a -=D
, где:
a
max
; a
min
— max и min значение показателя;
n — число ступеней.
Для приведенного примера при N= 40:
8,14
8
4,869,9
;8 =
-
=D= an
e
=0,1
Ранги
Случай I
Случай
II
II
,(б)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Показатель
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
47
А шкала имеет вид:
1) 4,8 – 12,9
2) 13,0 – 21,1
3) 21,1 – 29,3
……………….
8) 61,8 – 69,9
б) При разработке равновариантной шкалы необходимо опреде-
лить число показателей, входящих в одну ступень, по формуле:
n
N
K =
, где:
K — количество элементов в ступени;
N — количество исходных показателей;
n — количество ступеней.
Для приведенного примера:
5
8
40
==K
После этого ось ординат делится на К равных частей, начиная от
первого. По крайним значениям рангов этих групп с графика снима-
ют соответствующие им показатели и принимают их в качестве гра-
ниц ступеней шкалы.
Полученная шкала имеет вид:
0–15; 15,1–35; 35,1–55; 55,1–……………. и т.д.
II случай. Точки распределены по кривой, тогда в зависимости от
степени прогиба кривой применяют методику расчета либо по пра-
вилу алгебраической, либо геометрической прогрессии.
а) правило алгебраической прогрессии (кривая близка к прямой).
Суммируются порядковые номера ступеней
å
=
=+++==
n
i
it
1
368...321
Амплитуда колебаний показателя делится на параметр t для по-
лучения коэффициента алгебраической прогрессии P.
=
P
81,1
36
8,49,69
minmax
=
-
=
-
t
aa
Верхняя граница первой ступени получается из зависимости:
6,681,18,4
min
=
+
=
+
=
¢
PaA
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
48
3,1021,06,626,6 =++=++=
¢¢
å
PPA
å
=+==
¢¢¢
8,1533,10 PA
и т.д.
Получена шкала:
4,8 – 6,6; 6,7 – 10,3; 10,4 – 15,8……….и т.д.
б) правило геометрической прогрессии (кривая с малым радиусом
прогиба).
Для определения интервалов вычисляют коэффициент K по
формуле:
14540,0
8
68124,084448,1
8
8,4lg9,69lg
lglg
minmax
=
-
=
-
=
-
=
n
aa
K
Далее нижние границы каждой ступени определяются по формуле:
)(lg
max
10
ka
n
A
-
=
— для последней ступени
)(lg
1
10
kn
A
n
A
-
=
-
— для всех последующих ступеней, например:
)(lg
6
7
10
k
A
A
-
=
Для приведенного выше примера получены нижние границы сту-
пеней:
84448,19,69lg
=
68124,08,4lg
=
14540,0816324,1
=
=
k
69908,114540,084448,19,69lg
=
-
=
01,50lg
=
anti
55368,114540,069908,1010,50lg
=
-
=
78,35lg
=
anti
40828,114540,055368,1818,32lg
=
-
=
602,25lg
=
anti
Получена шкала: 4,8 – 25,6; 25,7 – 35,8; 35,9 – 50,0; 50,1 – 69,9
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
49
Показатель
I ступень II ступень III ступень и т.д.
Рис.18.
III случай. Когда точки на графике распределены произвольно, то
для выделения границ ступеней пользуются разрывами в значениях
между соседними точками графика.
Большие разрывы являются ориентирами для выбора границ сту-
пеней (рис.18).
Полученная шкала уточняется таким образом, чтобы в каждой
ступени содержалось примерно одинаковое число показателей и не
было «пустых» ступеней.
К разработанной числовой шкале необходимо подобрать графи-
ческую (цветовую) шкалу в зависимости от выбранного способа
изображения.
Следовательно, необходимо ясно представлять себе возможно-
сти того или иного способа изображения тематического содержания,
а также перечень графических переменных, при помощи которых
тот или иной способ показывается на карте.
В качестве графических переменных при построении графических
шкал используют цветовой фон (большему значению показателя
соответствует большая насыщенность) или размер знака; штрихов-
ку, точки и многое другое.
Используя в качестве графической переменной цвет и его насы-
щенность студенту необходимо разработать вариант графической
шкалы.
Ранги
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
50
Оформление образца карты заключается в окраске контуров темати-
ческого содержания (в приведенном примере полей севооборота) цве-
тами, соответствующими разработанной графической шкале. Полно-
стью законченный образец должен выглядеть примерно так, как пока-
зано в приложении 3.
Задание 4. Картографические методы исследования карт
Картографический метод исследования — раздел картографии, в
котором рассматриваются проблемы использования карт в научной
и практической деятельности.
Издавна наибольшее развитие получила картометрия, долгое время
считавшаяся самостоятельным разделом картографии. С 50-х годов
ХХ века для анализа карт стали широко применять математическую
статистику. Сейчас почти все разделы математической статистики и
теории вероятности применяются при картографическом анализе.
Позднее для обработки карт начали применять и другие раз-
делы математики: численный анализ, теорию информации, теорию
графов, математическую логику и др.
В качестве зачетной работы студенту предлагается произвести
расчет некоторых морфометрических показателей, которыми, как
правило, сопровождаются описания картографируемой территории.
При описании гидрографии приводят расчеты примерной густоты
речной сети и густоты распределения водоемов на территории кар-
тографируемого района.
Густота речной сети рассчитывается по следующей формуле:
К
гр
= L
км
/ Р
км
2
,где:
,
Кгр — коэффициент густоты речной сети картографируемого района;
L км —длина всех рек, каналов и канав района (в километрах);
Р км
2
—площадь всего района картографирования (в квадратных кило-
метрах).
Длина рек определяется по топографической карте в пределах
всей трапеции, а площадь района берется равной площади трапе-
ции данной карты.
Для измерения длин кривых линий, в том числе и рек, по карте
можно пользоваться курвиметром или циркулем-измерителем
(рис.19) с малым раствором игл (2–4мм).
Рис. 19.
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m
Click here to buy
A
B
B
Y
Y
P
D
F
T
r
a
n
s
f
o
r
m
e
r
2
.
0
w
w
w
.
A
B
B
Y
Y
.
c
o
m