КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЛИЗАЦИЯ
Сущность и факторы генерализации
Под картографической генерализацией (от лат. «generalis» - общий, главный) понимается отбор и обобщение изображаемых на карте объектов и явлений соответственно назначению, масштабу, содержанию карты и особенностям картографируемой территории. Являясь одним из основных свойств географической карты, картографическую генерализацию можно рассматривать как один из методов создания карт и, в первую очередь, мелкомасштабных.
Из определения картографической генерализации следует, что основными факторами ее являются назначение, масштаб, тематика карты и особенности картографируемой территории.
Генерализация характерна для всех карт, в том числе и для крупномасштабных. Степень генерализации зависит от требований, предъявляемых, главным образом, назначением и масштабом карты.
Наиболее очевидно влияние на генерализацию масштаба карты, которое сказывается на графических возможностях изображения объектов и явлений, на определенной площади карты. К примеру, 1 км² местности на карте масштаба 1:10 000 изобразится квадратом в 1 дм², в масштабе 1:100 000 – в 1 см², а в масштабе 1:1 000 000 – в 1 мм². Отсюда следует, что подробность изображения картографируемых явлений не может быть одинаковой на картах разного масштаба, и что с уменьшением масштаба исключаются с карты менее значимые детали и, таким образом, выделяются понятия более глобального характера.
Влияние назначения карты на генерализацию определяется, в первую очередь, объемом информации об изображаемых явлениях и объектах, а также детальностью их изображения. Поэтому научно-справочные карты дают более полную и детальную характеристику явлений, в то время как содержание аналогичных карт, предназначенных для школы, будет ограничено согласно учебным программам.
Определенное влияние на характер генерализации имеет качество источников для составления и оформления карт, а также своеобразие картографируемой местности (картографируемых явлений). Одни и те же объекты и их свойства по-разному оцениваются для разных ландшафтов. Колодцы – важный элемент на картах пустынных и полупустынных областей, опускаются в центральных областях России.
Виды генерализации
В зависимости от характера распространения явлений, способа их картографического изображения, степени генерализации выделяют следующие виды картографической генерализации:
1.Отбор картографируемых объектов и явлений
2.Обобщение геометрической формы картографируемых объектов и явлений
3.Обобщение количественной характеристики
4.Обобщение качественной характеристики
5.Переход от отдельных объектов к их собирательным обозначениям.
Содержание карты ограничивается необходимыми объектами и явлениями согласно назначению, масштабу, тематике и географическим особенностям картографируемой территории. При отборе используют цензовые и нормативные показатели.
Цензовые показатели (цензы) могут быть исключающими и избирательными. При применении исключающих цензов указывается величина объектов (длина, ширина, площадь, повторяемость и т.д.), меньше которых они исключаются (например, сельские населенные пункты с числом жителей менее ста человек не показывать). Для избирательных цензов указываются объекты или их минимальные параметры, при которых они сохраняются на картах (например, показываются все реки длиной более 5 см на карте). Как правило, цензы относятся к объектам с количественными показателями и реже для объектов с качественными характеристиками (например, на карте показать все районные центры независимо от типа поселения).
Другой путь отбора состоит в определении количества показываемых объектов на единицу площади карты, т.е. к установлению нормы отбора, например, количества почвенных контуров или числа населенных пунктов на 1 дм².
В пределах одной и той же карты для разнородных географических районов могут быть свои цензы и нормы отбора в зависимости от особенностей размещения объектов и явлений.
Обобщение геометрической формы состоит в продуманном упрощении очертаний географических объектов, при котором сохраняются их типичные формы, особенности кривизны, характерные углы поворота и т.д. При этом допускается сдвиг линий, их спрямление («утрирование»), преувеличение оставляемых деталей, объединение контуров.
Обобщение количественной характеристики состоит в переходе от непрерывной шкалы к ступенчатой и далее к укрупнению ее интервала. Хорошим примером является укрупнение высоты сечения рельефа при уменьшении масштаба карты. Это справедливо и для других шкал, где используются количественные характеристики, например, для карт климатических, гидрологических, населения и т.п.
Обобщение качественной характеристики изображаемых объектов и явлений сводится к уменьшению качественных различий объектов, например, к замене разных видов по происхождению болот единым обозначением болота. Другой путь обобщения качественной характеристики состоит в переходе от низших ступеней классификации к высшим. Такой подход применяется на картах явлений, для которых разработаны естественнонаучные классификации соподчиненных таксономических единиц. Например, на геологической карте при генерализации переходят от зон к ярусам, а далее к отделам и системам (рис. 7.1.).
Генерализация путем перехода от отдельных объектов и понятий к собирательным обозначениям состоит в замене их знаками обобщающего понятия. Примером может служить замена отдельных промышленных предприятий населенного пункта обобщающим кружком, который делится на сектора, показывающие отдельные отрасли промышленности. Или, другой пример, при переходе от крупномасштабной карты города к мелкомасштабной вначале изображение зданий заменяется показом кварталов, затем общим контуром и после пунсоном (рис. Генерализация населенного пункта).
Для других способов картографического изображения при проведении генерализации могут использоваться такие графические приемы как:
- спрямление контура линии в местах исключаемых деталей и преувеличение сохраняемых деталей;
- объединение мелких однородных контуров в общий с сохранением соотношения площадей;
- объединение мелких контуров в общий, связанный с обобщением качественной или количественной характеристики;
- преувеличение мелких, но важных контуров до размеров, позволяющих их сохранить на карте.
Как один из приемов генерализации можно рассматривать изменение способа картографического изображения, особенно при значительном уменьшении масштаба. Например, отдельные угольные шахты, показываемые значковым способом, с уменьшением масштаба могут быть показаны ареалом каменноугольного бассейна, а при дальнейшей генерализации ареал этого месторождения заменяют значком.
Надо еще подчеркнуть, что на карте виды генерализации проявляются не порознь, а совместно. При генерализации обязателен учет связи:
- между объектами, входящими в один из элементов содержания карты (исключение небольшой реки, но являющейся звеном водной системы, приводит к ее разрыву);
- между различными элементами содержания карты (между населенными пунктами и путями сообщения);
- между элементами данной карты и других родственных карт (между рельефом, почвами и растительностью на разных специальных картах).
При генерализации следует учитывать развитие явлений, что предохраняет от недооценки относительно малых объектов, имеющих перспективы роста.
Важным является сохранение количественных граней (ступеней), связанных с качественными особенностями объектов: 200-метровая изобата дает не только количественную характеристику – глубину, но и указывает границу материковой отмели или 200-метровая горизонталь – характеризует высоту местности и указывает границу низменного рельефа.
Генерализация на карте приводит к противоречию между требованиями геометрической точности и требованиями географической верности (географического соответствия). В процессе генерализации возможны нарушения геометрической точности за счет сдвига при изображении некоторых элементов. Утрирование отдельных деталей, характерных для данной местности, ведет к смещению соседних объектов и контуров. Геометрическая точность нужна в первую очередь на крупномасштабных картах, используемых для измерений и технического проектирования. Мелкомасштабные карты мало используются для измерений, поэтому в отношении к ним требование географического соответствия выступает на первый план.
Генерализация объектов разной локализации
Объекты, локализованные в пунктах обычно показывают значками. Их генерализация заключается в обобщении качественной и количественной характеристик, в отборе объектов по определенным нормам и цензам, в замене отдельных видов объектов их собирательными обозначениями (родами).Например, значки отдельных газовых скважин заменяют общим значком месторождения, затем – знаком ареала газоносного бассейна. При обобщении количественной характеристики сокращают число интервалов шкалы, сохраняя характерные ступени, имеющие определенное качественное значение. Для обобщения качественной характеристики прибегают к уменьшению качественных видов картографируемых объектов. Например, замене отдельных значков мясокомбинатов, сахарных и консервных заводов общим значком предприятий пищевой промышленности.
Объекты, локализованные на линиях обычно передаются линейными знаками, указывающими пространственное положение картографируемых объектов и очень часто отображающими их количественную и качественную характеристику. При генерализации линейных объектов особенно важное значение имеет правильное обобщение их очертаний (например, так провести обобщение контура береговой линии, чтобы можно было судить о типе морского побережья), а также цензовый отбор линейных объектов (например, рек, длина которых на карте меньше 0,5 см), обобщение их качественных различий (например, а место железных дорог разных видов вводят единый знак железных дорого) и количественных характеристик (например, отбор рек по их водоносности).
Объекты сплошного распространения преимущественно изображают посредством изолиний, качественного и количественного фона и ареалов. При использовании изолиний генерализация проводится посредством укрупнения интервалов между изолиниями и обобщения очертаний изолиний, исключение вначале деталей форм, а затем и самих форм – малых или второстепенных (Генерализация рельефа в горизонталях).
Применительно к способу качественного фона генерализация проявляется, прежде всего, в обобщении качественных классификаций, замене дробных подразделений более крупными (например, переход от отдельных видов почв к их подтипам и типам).
При использовании способа количественного фона генерализация проводится путем укрупнения шкал количественных показателей и территориальных границ районов.
Объекты рассеянного распространения преимущественно отображаются точечным способом и ареалами. Генерализация при точечном способе проводится посредством увеличения веса точки. В этих случаях при картографировании явлений с большими различиями плотности применяют одновременно точки разных «весов», чтобы показать размещение явления в районах малой плотности и избежать слияние точек в районах большой плотности.
При применении способа ареалов генерализация осуществляется главным образом в отборе участков (контуров), их укрупнении посредством слияния, сокращении мелких видов. Цензовые показатели, применяемые в этих случаях (минимальные размеры участков, показываемых на карте), могут быть различными в зависимости от характера ландшафта.