Системи карт

7.1. Аналітичні карти

Аналітичні карти відображають одне явище або будь-яку його характеристику (одну властивість). При цьому дане явище показується у своїй системі показників, абстрактно від інших явищ, поза зв'язком з ними. Прикладом може служити карта кутів нахилу рельєфу, де представлений тільки один морфометрический показник - крутість схилів. На іншій аналітичній карті можна показати глибину розчленовування рельєфу, на третій - експозицію схилів, на четвертій - густоту ярово-балкової мережі. На рис. 7.1 наведена карта сільськогосподарського використання земель певної області, що характеризує їх тільки в одному аспекті - за розораністю. Отже, аналітична карта не ставить завдання дати цілісне подання про об'єкт, вона виділяє один з його аспектів (у нашому випадку розораність території) і тільки йому присвячена.

Комплексні карти - це зображення декількох елементів близької тематики, набір характеристик (показників) одного явищ. Наприклад, на одній карті можна дати ізобари й вектори переважаючих вітрів, маючи на увазі, що вітри безпосередньо пов'язані з полем атмосферного тиску. На карті сільського господарства можна одночасно показати розораність території й урожайність пшениці, на гідрологічній карті - стік у річковому басейні й потенційні енергоресурси.

На рис.7.2 наведена комплексна карта, на якій зображення внутрішньорічний розподіл річкового стоку й водоносності рік суміщено з характеристикою потенційних ресурсів гідроенергії. Кожна характеристика дається у своїй системі показників, але покази на одній карті двох, трьох і більше характеристик дозволяє читачеві розглядати їх у комплексі, зіставляти між собою, установлювати закономірності розміщення одного показника щодо іншого. У цьому - головна перевага комплексних карт.

Рис. 7.2. Комплексна карта. Водоносність рік, розподіл стоку й потенційні енергоресурси території

Але на одній карті важко сумістити зображення декількох явищ так, щоб вони добре читалися.

Добре відомими прикладами комплексних карт можуть служити топографічні карти, на яких спільно представлені рельєф, гідрографія, рослинність, ґрунти, населені пункти, соціально-економічні об'єкти, дорожна мережа, лінії зв'язку, адміністративні границі - весь комплекс об'єктів, що характеризують місцевість. Також метеорологічні карти, де на фоні ізобар та ліній атмосферних фронтів показані метеоелементи: температура повітря й ґрунту, вологість повітря, напрямок і швидкість вітру, кількість і вид опадів, хмарність та ін. - у сукупності вони відображають погодні умови.

7.3. Синтетичні карти

Синтетичні карти дають цілісне зображення об'єкта або явища в єдиних інтегральних показниках. Ці карти не містять характеристик окремих компонентів об'єкта, але дають про нього цілісне подання. Наприклад, синтетична геоморфологічна карта відображає типи рельєфу, але не показує крутості та експозиції схилів, та ступінь розчленовування. Карта типів клімату характеризує його в цілому Найчастіше синтетичні карти відображають типологічне районування території з комплексу показників. Такі карти є ландшафтні, інженерно-геологічного та сільськогосподарського районування (рис. 7.3) тощо.

Рис. 7.3. Синтетична карта. Зони спеціалізації сільського господарства на території

Синтетичні карти створюють шляхом інтеграції даних, відображених у серіях аналітичних картах. При невеликому числі синтезованих показників це можна робити вручну, але в більшості складних випадках необхідно використати методи математичного моделювання. Найбільш уживані моделі факторного і компонентного аналізів. Вони передбачають обчислювальні процедури, що дають компактний інтегральний опис досліджуваного явища на основі обробки більших масивів вихідної інформації.

Наприклад, для створення синтетичної інженерно-геологічної карти при будівництві доріг у якості вихідних беруть параметри, що характеризують геологічну будову, сейсмічність і стійкість ґрунтів, ступінь їхнього зволоження в різних природних зонах, складність рельєфу (ухили, прояви ерозії), кліматичні умови, лавинонебезпечність, наявність дорожньо-будівельних матеріалів, і багато інших - усього може бути взяте до 20-30 параметрів. Факторний аналіз дозволяє звести всю їхню розмаїтість до декількох факторів, причому кожен вихідний параметр входить у підсумкову інтегральну оцінку з певною вагою (навантаженням) залежно від його впливу. У результаті з комплексу провідних факторів виділяють території сприятливі, малосприйнятливі та несприятливі для будівництва доріг. Ці інтегральні дані й становлять зміст синтетичної карти.

Синтетичні карти завжди мають досить докладні легенди. У поясненнях до інтегральної оцінки намагаються показати багато вихідних параметрів. Часто використовують матричні легенди, що володіють більшою інформативністю.

Методи створення синтетичних карт особливо стали впроваджуватись з створенням геоінформаційних систем (ГІС), що оперують одночасно десятками шарів інформації. ГІС включають спеціальні процедури для синтезу даних. Зокрема, це дало імпульс широкому розвитку синтетичного еколого-географічного картографування умов життя населення на основі обліку комплексу природних, економічних і соціальних параметрів. Можна об’єднанувати на одній карті декілька синтетичних показників.

Процедури моделювання синтетичних карт мають багато привабливих сторін та недоліків. З одного боку, зручно одержати за одною картою загальне подання про об'єкт, не звертаючись до трудомісткого зіставлення серій поелементних карт, але з іншого боку - читач змушений користуватися готовими висновками й не має можливості перевірити методику розрахунків, точність висновків та їх обґрунтованість. Саме тому синтетичні карти, що є значною мірою картами-висновками, не слід використовувати без карт аналітичних і комплексних.

Іноді на одній і тій же карті синтетичне зображення об’єднується з аналітичними показниками. Наприклад, на економічних картах сільськогосподарське районування дається в синтетичному узагальненні, а галузі промисловості представлені аналітично. Це так званні аналітико-синтетичні карти.

Існують різні степені синтезу. Наприклад, геоморфологічна карта є синтетичною стосовно карт кутів нахилу й розчленовування рельєфу, але в той же час вона може розглядатися як аналітична стосовно карти природного районування території. Тут вона знаходиться на рівні таких карт як гідрологічна, ґрунтова, геоботанічна тощо. Те, що на одному рівні карта виступає як синтетичне зображення, а на наступному, більш високому рівні стає «елементом» більш складної системи — так у картографуванні проявляється діалектика процесів аналізу-синтезу. Варто додати, що ступінь синтезу завжди зростає зі зменшенням масштабу карти, з переходом від показу окремих об'єктів до зображення збірних понять. Рівень синтезу перебуває в певній залежності від ступеня генералізації картографічного зображення.

7.4. Карти динаміки та взаємозв’язків

Особливі типи тематичних карт становлять карти динаміки та взаємозв'язків. Карти динаміки показують рух, розвиток будь-якого явища або процесу в часі та його переміщення в просторі. Такі карти характеризують, наприклад, ріст міст і розвиток урбанізації, зсув льодовиків, шляхи переміщення атмосферних потоків (рис.7.4). Карти динаміки складають за прямими натурними спостереженнями за переміщенням об'єктів або шляхом порівняння різночасових карт, що фіксують стан явища в різні моменти часу.

Рис. 7.4. Карта динаміки. Основні типи синоптичних процесів в Азербайджані.

Карти взаємозв'язків передають ступінь і характер просторових зв'язків двох або декількох явищ. Як приклади назвемо морфоструктурні карти, що показують зв'язок сучасного рельєфу з геологічними структурами. Найчастіше це міжгалузеві карти, що дають подання про зв'язки між компонентами природного середовища, населенням і техносферою. Тому багато взаємозв'язків показують на картах екологічної тематики.

Для створення карт взаємозв'язків часто застосовують математико-статистичні розрахунки, обчислюють коефіцієнти кореляції або інші показники зв'язку. Такі карти часто становлять шляхом районування території за ступенем взаємозв'язків явищ тощо.

7.5. Функціональні типи карт

У сучасній тематичній картографії постійно йде розробка всі нових типів карт, для того щоб найбільше повно задовольняти наукові й практичні запити користувачів. Створено карти різних функціональних типів: інвентаризаційні, оціночні, Індикаційні, прогнозні та рекомендаційні.

Інвентаризаційні карти докладно реєструють наявність, місце розташування і стан об'єктів та явищ. Ці карти містять фактичний опис природних і трудових ресурсів відповідно до прийнятих класифікацій, але без пояснень їхніх відносин і зв'язків. Звичайно це карти аналітичного типу. Прикладами можуть служити карти розміщення корисних копалин, лікарських рослин (рис.7.5), працездатного населення, пасовищ та орних земель тощо.

Рис.7.5. Інвентаризаційна карта. Поширення рослин на певній території.

Оціночні карти створюють на основі інвентаризаційних. Це карти прикладного характеру, що містять цілеспрямовану оцінку якого-небудь об'єкта в заданому відношенні (або з певної точки зору). Саме тому для того самого об'єкта або явища можна скласти зовсім різні оціночні карти. Існують, наприклад, карти оцінки природних умов території для будівництва доріг (рис.7.6), цивільного будівництва, сільськогосподарського освоєння, розробки нафтових і газових родовищ, аналізу екологічних умов життя населення, проведення природоохоронних заходів тощо. Все залежить від прикладного завдання й набору вихідних даних.

Рис. 7.6. Оціночна карта. Оцінка природних умов для будівництва доріг на території.

Оціночні карти характеризують взаємодію людини й навколишнього середовища. До них належать більшість інженерно-географічних, інженерно-геологічних, агрокліматичних, медико-географічних та різноманітних еколого-географічних карт. При цьому існують карти, що дають оцінку тільки окремих компонентів природи (наприклад, рельєфу для цілей меліорації або ґрунтів для землеробства), і загальні оціночні карти (наприклад, оцінки природних умов для життя населення).

Індикаційні карти призначені для передбачення та виявлення невідомих явищ на основі вивчення інших, добре відомих. Складання індикаційних карт виконується при тісному зв'язку індикаторів та індикаційних явищ. Так, індикаційні карти рослинності застосовують для виявлення тектонічних розломів, оскільки над такими зонами виникають особливі умови циркуляції ґрунтових вод, а це позначається на складі рослин. Деякі види рослин служать індикаторами корисних копалин (особливо рудних родовищ, соляних покладів), окремі ареали тварин індикаціюють поширення тих або інших хвороб людини, тому індикаційні геоботанічні карти використовують при розвідці корисних копалин, а індикаційні зоогеографічні - при виявленні потенційних ареалів хвороб. Таким чином, за суттю індикаційні карти близькі до прогнозних.

Прогнозні карти відображають невідомі, що не існують у цей час або недоступні для безпосереднього вивчення явища й процеси. Такі карти можуть відображати:

· прогнози в часі (синоптична ситуація на завтрашній день, стан навколишнього середовища через п'ять років тощо);

· прогнози в просторі (оцінка нафтогазоносності території, будова надр Місяця тощо).

Таким чином, зміст прогнозних карт не обмежується передбаченням майбутнього, на них можна показати й існуюче в цей час, але ще невідоме або не вивчене явище, наприклад покладу нафти й газу, які, імовірно, є, але ще не відкриті (рис. 7.7).

Рис. 7.7. Прогнозна карта. Прогноз нафтогазоносності на острові

Існує розподіл прогнозних карт за територіями (глобальні, регіональні, локальні прогнози), за тематикою (карти прогнозу природних і трудових ресурсів, шкідливих і небезпечних природно-техногенних явищ, соціально-економічного розвитку території тощо). Крім того, розрізняють карти, що містять короткостроковий, середньостроковий і довгостроковий прогнози. Треба, однак, чітко представляти відносність цього розподілу. Наприклад, короткостроковий прогноз змін ландшафту представляється на найближчі роки, а карта короткострокового синоптичного прогнозу складається на кілька годин уперед.

Найбільш істотний розподіл прогнозних карт за ступенем вірогідності прогнозу можна представити:

· карти попереднього прогнозу, які становлять без знання всіх умов і взаємозв'язків, на основі наближених аналогій, за неповними або недостатніми даними; карти цього типу досить схематичні й переважно дрібномасштабні;

· карти імовірного прогнозу - їх створюють на основі більш детального аналізу з обліком основних (фонових) тенденцій, істотних взаємозв'язків і достовірних аналогій; це звичайно середньомасштабні карти;

· карти досить імовірного прогнозу - їх створюють у тих випадках, коли враховані всі або майже всі фактори, що визначають розміщення, величину, час настання й інтенсивність прояву явища; ці карти відрізняються детальністю й можуть складатися в досить великих масштабах;

· карти перспективного розрахунку - це граничний випадок досить імовірного прогнозу, заснованого на точному знанні характеру розміщення, властивостей, часу настання прогнозованого явища й очікуваних наслідків. Так, наприклад, можна пророчити границі затоплення території й швидкість переформування берегів водоймища при будівництві греблі.

Рекомендаційні карти являють собою логічний розвиток оціночних і прогнозних карт, що відображають вказівки, рекомендації й конкретні заходи, які варто провести на даній території для досягнення якої-небудь практичної мети. Прикладами карт цього типу служать карти меліорації (рис. 7.8), заходів щодо оздоровлення місцевості, пропонованих протиерозійних, протилавинних, природоохоронних заходів тощо.

Рис. 7.8. Рекомендаційна карта. Меліорація земель території.

7.6. Карти різного призначення

Призначення карт так само різноманітно, як різноманітні сфери людської діяльності, тому важко вказати всі типи карт, що розрізняються за цією ознакою. Ряд карт орієнтований на багатоцільове призначення - вони одночасно служать для планування, наукових вишукувань, навчальних і культосвітніх цілей, одержання довідкових відомостей і багато чого іншого. Можна вказати кілька типів карт, у яких особливо чітко виявлені особливості їхнього призначення.

Науково-довідкові карти призначені для виконання за ними наукових досліджень й одержання максимально детально (для даного масштабу), достовірної й науково опрацьованої інформації. Це карти для фахівців, що працюють у сфері наук про Землю й соціально-економічних наук.

Культосвітні карти орієнтовані на широкі читацькі кола, вони дають спрощене, якщо можна так сказати, «полегшене» картографічне трактування для осіб, що не мають спеціальної географо-картографічної підготовки. Призначення цих карт - поширення знань, пропаганда ідей, роз'яснення планів економічного розвитку та освоєння територій і т.п. Такі карти звичайно мають яскраве, просте та дохідливе оформлення. Вони доповнюються діаграмами, рисунками та елементами.

До цього типу близькі карти туристичні і туристично-краєзнавчі, призначені для туристів, мандрівників і просто для відпочиваючих. У їхньому змісті основна увага приділена визначним місцям (архітектурним й історичним пам'ятникам, заповідникам, паренням, музеям й ін.). Карти відрізняються барвистим оформленням, супроводжуються детальними покажчиками й довідковими відомостями. Вони можуть зображувати великі курортні райони (наприклад, Чорноморське узбережжя), національні парки, міста, окремі лижні, пішохідні, водні маршрути й т.п. До цієї ж групи можна назвати карти для спортивного орієнтування, спеціально пристосовані для проведення змагань за цим видом спорту.

Навчальні карти цечітко виділений тип карт, який використовують як наочні приладдя або матеріали для самостійної роботи в школах і вузах. На них застосовують проекції, способи зображення, що враховують ступінь підготовки учнів і характер використання карт у навчальному процесі. Відповідно створюють карти для початкової, середньої й вищої школи. Їхнє навантаження повинна відповідати обсягам навчальних програм того або іншого освітнього рівня. Відзначимо, що карти для вищої школи, призначені для аудиторій, за змістом й детальності наближаються до науково-довідкових, не гублячи при цьому своїх демонстраційних властивостей.