Серебрянная О.Л., DATA+, E-mail: Serebryannaya@dataplus.ru
Картографию можно описать как совокупность графических принципов, включающих ряд технологий, а также научный и художественный подходы, необходимые для создания географических карт. Картография зародилась и совершенствовалась задолго до появления компьютеров и ГИС-технологий. Тем не менее, по мере ее развития, которое продолжается до сих пор, в картографии появилось много новых важных разработок, таких как теория визуальных переменных для условных знаков Джека Бертина: их размера, значения, текстуры, цвета, направления и формы. В основе его теории лежит принцип визуального отличия одного символа от другого, что помогает в восприятии изображения. Совершенствуются и другие средства картографии, учитывающие достижения в исследовании человеческой психологии и визуального восприятия.
Традиционно карты создавались для двух основных функций. Первая заключается в хранении ценной информации. Создание карты – это один из способов записи информации, чтобы в будущем было с чем сравнивать. Вторая – это предоставление изображения, передающего пользователю пространственную информацию.
При создании карты очень важно учитывать ее назначение. Разрабатывающий карту картограф должен получить ответы на ряд вопросов, таких как: Что мы картируем? Какова целевая аудитория карты? Как будет представлена карта – сама по себе или как часть отчёта? На каком носителе будет отображаться карта?
Типы карт
В целом, существует два типа карт: обзорные и тематические. В первом случае карта просто предоставляет информацию о том, где что находится относительно других объектов, например, топокарта или план города. Второй тип – это тематические карты, служащие для отображения информации, посвящённой определённой теме, например, землепользованию, природным ресурсам, социально-экономическим факторам или медицинской географии.
Основные принципы создания карт
Для разных видов карт можно дать и общие, и весьма специфические рекомендации к их построению. Разумеется, высококвалифицированный картограф способен создать замечательные карты, отвечающие разным требованиям. Но и обычные люди могут создать хорошую обзорную информативную карту, если будут придерживаться следующих простых рекомендаций, охватывающих ряд общих положений.
Назначение – как правило, оно у карты одно. Попытка передать слишком много информации на одной карте (более одной цели) только запутывает ее читателя. Гораздо лучше создать две карты, у каждой из которых будет своё назначение.
Аудитория – для кого предназначена ваша карта? Разрабатываете вы ее лишь для нескольких читателей или для огромной аудитории из сотен или даже миллионов человек? Лучше всего создавать карту с расчётом на наименее подготовленных читателей.
Размер, масштаб и носитель – физический размер карты относительно отображаемой на ней территории диктует масштаб карты и определяет, как вы будете представлять реальный размер и количество показанных на карте пространственных объектов. Сбор данных нередко осуществляется для определённого масштаба представления. Однако, если вы не отображаете данные в таких масштабах, убедитесь хотя бы, что они вам подходят. Например, оцифрованные в масштабе 1:50000 дороги будут гораздо более детальными, чем требуется для мелкомасштабных карт (например, 1:2 000 000), так что количество дорог на карте надо будет сокращать. Как видно на рис. 1, "прочищенная" (генерализированная) карта дорог (справа) читается гораздо лучше, чем карта слева – иногда бывает лучше, если показано меньше объектов.
Рис. 1. Пример согласования используемых данных с выбранным масштабом карты.
Носитель также играет важную роль, так как напечатанная на газетной бумаге карта передаёт мелкие детали гораздо хуже, чем такая же карта, напечатанная на бумаге высокого качества. Кроме того, детальность цифровой карты может сильно зависеть от программы, используемой для просмотра. Например, статичная карта, используемая на веб-странице, должна разрабатываться с использованием меньшего количества информации, чем карта, которая будет просматриваться в специализированной ГИС-программе.
Цель – на что разработчик карты хочет обратить внимание в первую очередь. Обычно холодные цвета (оттенки голубого, зелёного и светло-серого) используются для фоновой информации, а тёплые цвета (красный, жёлтый и чёрный) привлекают внимание читателей карты.
Целостность – возможно, надо выполнить перекрёстную проверку информации на карте, например, сверить географические названия и правописание географических объектов. Если данные изготовлялись в другой организации, обычно ей и поручают сверять карту.
Визуальный баланс – как выглядит карта на листе и на экране? Хорошо ли выровнены все части карты? Само тело карты должно быть доминирующим элементом. На карте не должно быть больших пустых пространств. Старайтесь быть гибкими при размещении элементов карты (например, не все заголовки должны находиться на самом верху). Должны ли все элементы карты находиться внутри рамки? На рисунке 2 в первом случае (вверху) на компоновке присутствует слишком много ненужных пустот, а во втором место используется более рационально.
Рис. 2. Компоновки карты с ненужными пустотами и без них.
Полнота карты – обычно карты содержат ряд обязательных элементов, таких как заголовок, легенда, масштабная линейка и стрелка севера. Но существуют и исключения. Например, если на карте уже есть градусная сетка, стрелку севера добавлять не надо. Обычно на карте размещают всю ту информацию, которую считают необходимой для того, чтобы читатель карты полностью понимал ее содержание.
Перед тем, как опубликовать карту, покажите её коллегам, чтобы они беспристрастно просмотрели её на предмет наличия опечаток и, вообще, насколько хорошо она выглядит.
Элементы карты
Обычно карты содержат несколько ключевых элементов (рис. 3).
Рис. 3. Основные элементы карты.
Тело карты – основная область карты. В пределах одного документа можно разместить одну и более областей карты. Например, можно разместить несколько изображений, показывающих разную, но связанную информацию, такую как динамика изменения численности населения по годам. На карте также может присутствовать обзорная карта (мелкомасштабная карта-врезка, помогающая понять, где именно расположена основная область картирования), карта-врезка с очень детальной информацией для какого-либо участка основной карты, или индексная карта (часто используется, чтобы показать, где именно находится каждый лист из серии карт). Всё это помогает читателям лучше понять суть карты. В ArcGIS в базовом приложении ArcMap каждая из картографируемых областей называется фреймом данных.
Заголовок – разъясняет читателям, что именно представлено на карте. Он часто размещается на компоновке карты как текст.
Легенда – здесь перечислены используемые на карте условные обозначения и что они означают. В ArcMap она создаётся с помощью Мастера построения легенды, после создания её можно редактировать и совершенствовать.
Масштаб – предоставляет информацию, помогающую читателям карты определять расстояния. Масштаб карты – это отношение одной единицы измерения длины на карте к соответствующему расстоянию на местности. Он может быть числовым (1:10 000), графическим (масштабная линейка) или вербальным («в одном сантиметре десять километров»). Карты часто называют крупно- или мелкомасштабными, что как раз и связано с этим отношением. Так, масштаб карты 1:100 крупнее, чем 1:10000, так как 1/100 (0,01) больше, чем 1/10000 (0,00001). Мелкомасштабные карты показывают более крупные территории, но менее детально (рис. 4). Масштаб вставляется в вид компоновки карты.
Рис. 4. Вверху пример мелкомасштабной карты, внизу – крупномасштабной.
Проекция – математическая формула, трансформирующая местоположения пространственных объектов с трехмерной земной поверхности на плоскую поверхность карты. Проекции могут вызывать искажения расстояний, площадей, форм и направлений; в любой проекции присутствует хоть какое-то искажение. Соответственно, тип проекции обычно указывают на карте, чтобы ее читателям было понятно, насколько точную информацию они могут получить с карты.
Направление – показывается с помощью стрелки севера. На карте может показываться истинный север и магнитный север. В ArcMap этот элемент вставляется в виде компоновки карты.
Источник данных – библиографическая информация о данных, использованных при разработке карты.
На карте также могут присутствовать такие элементы, как дата создания, рисунки, линии сеток, отчёты, таблицы, сопроводительный текст, информация об авторском праве и многое другое.
Создание карт и ГИС
Итак, как связаны создание карт и ГИС? ГИС уходит корнями в картографию – и там, и там используются карты и атрибуты, в обоих случаях географические данные используют масштабы карт, проекции и системы координат.
И у классической картографии, и у ГИС существуют три основных пользователя: читатель, картограф и дизайнер. Перед тем, как разграничить их роли, отметим, что все пользователи могут плавно переходить из одной категорию в другую – читатель может быть картографом, а картограф становится дизайнером. Или это даже может быть один и тот же человек.
Читатель – этот человек, которого можно также назвать конечным пользователем, обычно и является тем, для кого создаются карта или данные. Читатель использует основанную на веб программу, чтобы найти путь от своего дома до музея, выбрать наилучшее местоположение для новой нефтяной вышки, спланировать маршрут для автопробега. Или это подписчик газеты, пытающийся понять, сколько же и каких именно заводов и фабрик портят экологическую обстановку в окрестностях его дома.
Дизайнер – дизайнерский труд может привлекаться на начальном, конечном этапе и в процессе создания ГИС и картографической продукции. Этот человек определяет, какие данные использовать, какие инструменты привлекать, как получать данные и т.д. Дизайнер может быть человеком, создающим картографический продукт, или решающим, на какие вопросы он должен отвечать и каким образом данные будут отображаться на карте. Также он может быть человеком, подбирающим условные обозначения для дорог, или разработчиком проекта, составляющим техническое задание для оценки состояния окружающей среды с использованием ГИС.
Создатель карты – это человек, работающий с данными путём их редактирования, создания, приобретения, запросов и анализа. Этот человек будет соединять объекты дорожно-транспортной сети, оцифровывать реки, редактировать границы земельных участков, приписывать адресные местоположения, буферизовать заповедники, анализировать оценки численности населения, импортировать модели рельефа, идентифицировать местоположения новых школ и т.д.
Как ещё связаны картография и ГИС? ГИС используется для отображения, анализа, хранения и поиска информации. Картография также служит для отображения и хранения информации. Люди могут получать информацию и использовать ее для анализа. Благодаря прогрессу технологий, картографирование и ГИС всё более сближаются. Например, современная карта более не является статичным продуктом, а визуализация не зависит только от печатающих устройств. Программы-вьюеры позволяют взаимодействовать с географическим отображением, в том числе в интерактивном режиме.
Основные принципы картографирования могут использоваться для создания картографической продукции, а ГИС можно считать инструментом, позволяющим собрать и надлежащим образом сгруппировать всю доступную информацию. Помимо этого, ГИС предоставляет мощные функции обработки и пространственного анализа геоданных, средства их визуализации, публикации и распространения.
Много полезных материалов как теоретического, так и практического плана, связанных с ГИС, картографией и географией, включено в систему Справки ArcGIS. Рекомендуем чаще обращаться к этому мощному информационному ресурсу. Пример тому – данная статья, составленная на основе одного из его разделов.
