Энциклопедия «География». Часть 1. А – Л (с иллюстрациями)

КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ ПРО'EКЦИЯ, математически определённое отображение поверхности земного шара, эллипсоида (или глобуса) на плоскость карты. Проекция устанавливает соответствие между географическими координатами точки (широтой В и долготой L) и её прямоугольными координатами (X и Y) на карте. Уравнение в общем виде выглядит предельно просто:

X = f₁(B, L); Y = f(B, L),

но конкретный вид функций f₁ и f часто довольно сложен, их число бесконечно, поэтому разнообразие проекций практически неограниченно.

Исходная аксиома при изыскании картографических проекций состоит в том, что сферическую поверхность шара нельзя развернуть в плоскость без сжатий и растяжений. В проекциях встречаются искажения длин, вследствие чего масштаб карты непостоянен в разных точках, искажения площадей, что прямо следует из искажения длин и ведёт к нарушению размеров объектов, а также искажения углов и форм, из-за чего фигуры на карте деформированы по отношению к фигурам на местности. По характеру искажений выделяют 4 группы проекции: равновеликие – сохраняют площади без искажений и поэтому удобны для измерения по картам площадей; равноугольные – оставляют без искажений углы и формы, что важно для определения направлений, прокладки маршрутов; равнопромежуточные по меридиану или по параллели, в которых без искажений остаётся одно из этих направлений; произвольные – все остальные проекции, где в произвольных соотношениях искажены и площади, и углы (формы). При составлении карт выбирают наиболее выгодное для каждого конкретного случая распределение искажений.

Проекции различают и по виду вспомогательной поверхности, используемой при переходе от эллипсоида или шара к карте. Чаще всего используют цилиндр, конусы и плоскость. Соответственно получают проекции цилиндрические, конические и азимутальные (проектирование ведут на плоскость). Все остальные проекции, для которых нельзя подобрать простых геометрических аналогов, считают условными. Их строят, исходя из каких-либо заданных условий, напр. желательного распределения искажений на карте, вида географической сетки и др. В частности, к условным принадлежат псевдоцилиндрические, псевдоконические, псевдоазимутальные и другие проекции. Кроме того, применяют многогранные проекции, проектируя шар на поверхность многогранника. Такие проекции выгодны тем, что искажения в пределах каждой грани невелики, однако блок листов карт нельзя совместить по общим рамкам без разрывов. Проекции рассчитывают аналитически, компьютерная техника позволяет быстро спроектировать любой вариант с заданными параметрами и вычертить сетку меридианов и параллелей.

КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ СП'OСОБЫ ИЗОБРАЖ'EНИЯ, системы условных обозначений, применяемые для передачи объектов и явлений, различающихся характером пространственной локализации. Значки применяют для объектов, локализованных в пунктах и не выражающихся в масштабе карты (города, месторождения, ориентиры на местности и т. п.). Различают значки геометрические (кружки, квадраты, звёздочки и др.), буквы русского или лат. алфавита и пиктограммы, напоминающие изображаемый объект (рисунок самолёта обозначает аэродром, туристская палатка – кемпинг). Размер значка характеризует объект количественно, а форма, цвет – качественно. Линейные знаки изображают линейные объекты (берега, разломы, дороги, границы). Рисунок и цвет линейных знаков передают качественные и количественные характеристики объектов: тип берега, геологический возраст разломов, класс дороги, иерархию границ и т. п. Линейным знаком можно отразить динамику объекта, напр. положение берега моря в разные эпохи, передав тем самым скорость затопления суши. Изолинии (соединяют точки с одинаковыми значениями картографируемого показателя) применяют для показа непрерывных, сплошных, плавно изменяющихся явлений, образующих физические поля. Таковы поля рельефа, силы тяжести, давления, тем-р и т. д. Этот удобный и информативный способ изображения позволяет выполнять по карте всевозможные измерения. Для усиления наглядности промежутки между изолиниями окрашивают так, чтобы интенсивность окраски отражала нарастание или убывание показателя. Качественный фон – способ отображения цветом или штриховкой качественных различий явлений сплошного распространения. Способ всегда связан с районированием тер. по какому-либо признаку (с.-х. р-ны, типы почв, растительные ассоциации). Для удобства различения качественного фона его сопровождают индексами. Количественный фон применяют для передачи количественных различий явлений сплошного распространения в пределах выделенных р-нов. Подобно качественному фону, этот способ всегда сопряжён с районированием, но по количественному признаку, напр. по запасам гидроресурсов в речных бас., по степени расчленения рельефа. Локализованные диаграммы характеризуют явления с помощью графиков и диаграмм, помещаемых в пунктах их наблюдения. Примерами служат розы ветров, графики изменения среднемес. тем-р и осадков, локализованные по метеостанциям и гидропостам. На карте всегда отмечены пункты, к которым отнесены графики. Точечный способ применяют для показа явлений массового, но не сплошного распространения, с помощью множества точек, каждая из которых имеет определённый вес, обозначая некоторое число единиц данного явления. Чаще всего так показывают размещение сельского нас. (напр., вес одной точки – 1000 жителей), посевные площади (1 точка – 200 га посевов), поголовье (1 точка – 500 голов скота) и т. п.

Ареалы – способ выделения на карте области распространения какого-либо сплошного или рассредоточенного явления (напр., ареалы распространения животных, растений). Графические средства весьма разнообразны. Это могут быть границы, окраска и штриховка, значки, надписи. Знаки движения используют для показа пространственных перемещений явлений (напр., движение циклонов, перелёт птиц, передача электроэнергии, миграции населения). Различают два вида знаков: векторы движения – стрелки разного цвета, формы и толщины (напр., векторы тёплых и холодных течений и полосы движения – ленты, ширина и цвет которых передают интенсивность и структуру потоков, напр. грузоперевозок). Картодиаграммы – изображение абсолютных статистических показателей по единицам административно-территориального деления с помощью диаграммных знаков. Их применяют для показа таких явлений, как валовой сбор урожая, объём промышленного производства, потребление электроэнергии по р-нам, обл., провинциям и т. п. Картограммы позволяют легко сопоставлять эти ячейки между собой. Картограммы используют для показа относительных статистических данных по административно-территориальным единицам. Это всегда расчётные величины – напр., число детских садов на 1000 жителей, энерговооружённость сельского хозяйства в расчёте на 100 га обрабатываемых земель, процент лесопокрытой площади в р-не и т. п. Картограмма имеет шкалу, интенсивность которой изменяется с нарастанием или убыванием показателя. Динамические знаки используют в картографических анимациях. Знаки перемещаются по полю карты, меняют форму и размер, окраску и насыщенность цвета (напр., перемещение циклонов и фронтов), они могут мигать и пульсировать, привлекая внимание к какому-либо важному объекту, напр. к возможному источнику радиационного загрязнения.

КАРТОГРАФИЧЕСКИЙ М'EТОД ИССЛ'EДОВАНИЯ, метод научного познания, основанный на использовании карт как моделей изучаемого объекта и промежуточного звена между объектом и исследователем. Картографический метод располагает большим числом приёмов анализа карт, включая описания по картам, графические построения по ним, картометрические определения, математическое моделирование. Для исследования привлекают отдельные карты, атласы, серии карт, а также снимки. С помощью картографического метода изучают структуру и морфологию явлений, их динамику и взаимосвязи, функционирование, дают прогнозы развития и размещения во времени и пространстве.

КАРТОГР'AФИЯ, наука об отображении и познании природных и социально-экономических геосистем посредством карт как моделей. Картография существует также как область техники и технологии создания и использования картографических произведений и как отрасль производства, выпускающего картографическую продукцию (карты, атласы, глобусы и др.). Развитие компьютеризации расширило представление о картографии, в её интересы входят также технологии создания электронных карт, баз и банков цифровой картографической информации.

Картография зародилась в глубокой древности, упоминания о картах есть даже в Библии. Первые руководства по картографии составлены древнегреч. учёным К. Птолемеем. Античные картографы создавали географические карты, учитывавшие шарообразность Земли и снабжённые градусной сеткой. Расцвет картографии приходится на эпоху Возрождения и Великих географических открытий. Авторами знаменитых карт мира и первых атласов были нидерландские картографы Г. Меркатор и А. Ортелий. В России развитие картографии связано с именами С. У. Ремезова, В. Н. Татищева, Ф. Ф. Шуберта, А. И. Менде, И. А. Стрельбицкого, А. А. Ильина, А. А. Тилло. В 19 в. активная дифференциация наук о Земле способствовала становлению тематической картографии. Значительный вклад в отечественную науку внесли труды Ф. Н. Красовского, В. В. Каврайского, Н. А. Урмаева, Г. А. Гинзбурга по математической картографии, К. А. Салищева, А. В. Гедымина, А. Ф. Асланикашвили, А. А. Лютого по картоведению, картографической семиотике и общей теории картографии, а Ю. М. Шокальского по морской картографии, Н. Н. Баранского и А. И. Преображенского по экономико-географическому картографированию, М. И. Никишова по с.-х. картографированию, И. П. Заруцкой по тематической картографии, А. М. Берлянта по теории и картографическому методу исследования, Л. А. Гольденберга, А. В. Постникова по истории картографии и др.

Часть Римской дорожной карты (4 в.). На карте, представляющей собой свиток, показаны дороги Римской империи от Британии до Индии

Существует несколько концепций, по-разному трактующих предмет и метод картографии. Модельно-познавательная концепция рассматривает её как науку о познании действительности посредством картографического моделирования, а саму карту – как модель действительности. Согласно коммуникативной концепции, картография считается наукой о передаче пространственной информации, а карта – каналом информации, средством коммуникации. Концепция картосемиотики рассматривает картографию как науку о языке карты, а саму карту – как особый текст, составленный с помощью условных знаков (написанный на языке карты). В 1980-х гг. стала формироваться интегральная геоинформационная концепция, согласно которой картографию рассматривают как науку об информационно-картографическом моделировании и познании геосистем, тесно связывая её с геоинформатикой, науками о Земле и обществе.

Карта Трансильвании из «Атласа» Г. Меркатора – Ю. Хондиуса (1607)

Современная картография – это разветвлённая система научных дисциплин и технических отраслей. Общая теория картографии исследует предмет и метод картографии, вопросы методологии создания и использования карт. Осн. теоретические разработки выполняются в рамках картоведения – общего учения о карте. История картографии изучает историю идей, представлений, методов науки, развитие картографического производства, а также старые картографические произведения. Математическая картография – дисциплина, в рамках которой разрабатываются картографические проекции; такая отрасль картографии, как проектирование и составление карт, изучает и развивает методы и технологии камерального изготовления и редактирования карт общегеографических, природы, социально-экономических, экологических и др. Картографическая семиотика – дисциплина, занимающаяся системами картографических знаков, правилами их употребления. Оформление карт (картографический дизайн) изучает теорию и методы художественного проектирования картографических произведений, их штрихового и красочного оформления, в т. ч. средствами компьютерной графики. Издание карт – техническая отрасль, занимающаяся подготовкой карт и атласов к изданию, их размножением и полиграфическим оформлением. Использование карт разрабатывает теорию и методы применения картографических произведений (карт, атласов, глобусов и др.) в практической, научной, культурной, образовательной деятельности. Картографическое источниковедение разрабатывает методы оценки и систематизации картографических источников, а картографическая топонимика изучает географические названия, их смысловое значение с точки зрения правильной передачи на картах. В задачи этой дисциплины входит нормализация и стандартизация названий и терминов, показываемых на картах.

Фрагмент гипсометрической карты Европейской России, составленной А. А. Тилло в 1889 г.

В картографии сложилось множество тематических отраслей, таких, как общегеографическое, геологическое, почвенное, этнографическое картографирование и т. п. По методу они принадлежат картографии, а по предмету – конкретным наукам (геологии, почвоведению, этнографии). С появлением новых отраслей знания возникают и новые разделы тематической картографии – напр., сравнительно недавно появились геоэкологическое, геополитическое, электоральное картографирование. По назначению и практической ориентации достаточно чётко выделяются такие отрасли, как учебное, научное, туристское, навигационное (морское, аэронавигационное), инженерное картографирование и др.