Карта - Map

Карта мира Герарда ван Шагена , Амстердам , 1689 г.
Карта мира из сборника фактов ЦРУ за 2016 год

Карта является символическим изображением подчеркивающего отношений между элементами некоторого пространства, такими как объекты , регионами , или темой.

Многие карты статичны, прикреплены к бумаге или другому прочному носителю, а другие являются динамическими или интерактивными. Хотя наиболее часто используются для описания географии , карты могут представлять собой любое пространство , реальное или вымышленное, безотносительно к контексту или масштабу , например, в отображении мозга , ДНК отображении или отображении компьютерной топологии сети. Отображаемое пространство может быть двухмерным, например, поверхность земли, трехмерным, например внутренним пространством земли, или даже более абстрактными пространствами любого измерения, например, возникающими при моделировании явлений, имеющих множество независимых переменных.

Хотя самые ранние из известных карт относятся к небесам, географические карты территорий имеют очень давнюю традицию и существуют с древних времен. Слово «карта» происходит от средневекового латинского Mappa mundi , где mappa означало салфетку или ткань, а mundi - мир. Таким образом, «карта» стала сокращенным термином, обозначающим двумерное представление поверхности мира.

История

Мухаммед аль-Идриси «s Книга Рожера (1154), один из самых передовых ранних карт мира .

Географические карты

Карта звездного неба XVII века картографа Фредерика де Вит.

Картография или картографирование - это изучение и практика создания изображений Земли на плоской поверхности (см. Историю картографии ), и того, кто делает карты, называют картографом .

Дорожные карты , возможно, являются сегодня наиболее широко используемыми картами и образуют подмножество навигационных карт, которые также включают аэронавигационные и морские карты , карты железнодорожной сети, а также карты для пеших и велосипедных прогулок. В количественном отношении наибольшее количество нарисованных листов карты, вероятно, составлено местными обследованиями, проводимыми муниципалитетами , коммунальными службами, налоговыми инспекторами, поставщиками экстренных служб и другими местными агентствами. Многие национальные геодезические проекты были выполнены военными, например, British Ordnance Survey : гражданское правительственное агентство, всемирно известное своей детально проработанной работой.

В дополнение к информации о местоположении карты также могут использоваться для изображения контурных линий, указывающих постоянные значения высоты , температуры , количества осадков и т. Д.

Ориентация карт

Херефордская карта от около 1300, Херефорда собор , Англия, является классическим «TO» карта с Иерусалимом в центре, на востоке к вершине, в Европе в левом нижнем углу и в Африке справа.

Ориентация карты - это взаимосвязь между направлениями на карте и соответствующими направлениями компаса в реальности. Слово « восток » происходит от латинского oriens , что означает восток. В средние века многие карты, в том числе карты T и O , рисовались с востоком вверху (это означает, что направление «вверх» на карте соответствует Востоку на компасе). Наиболее распространенное картографическое соглашение заключается в том, что север находится в верхней части карты.

Карты, не ориентированные на север вверху:

  • Карты из незападных традиций ориентированы по-разному. На старых картах Эдо японский императорский дворец показан не только в верхней части, но и в центре карты. Ярлыки на карте ориентированы таким образом, что вы не сможете их правильно прочитать, если не поместите императорский дворец над головой.
  • Средневековые европейские карты T и O, такие как Hereford Mappa Mundi, были сосредоточены на Иерусалиме с Востоком вверху. Действительно, до того, как география Птолемея была повторно введена в Европу около 1400 г., на Западе не существовало единой конвенции. Карты-портоланы , например, ориентированы на описываемые ими берега.
  • Карты городов, граничащих с морем, часто имеют условную ориентацию с морем вверху.
  • Карты маршрутов и каналов традиционно ориентированы на дорогу или водный путь, которые они описывают.
  • Полярные карты по Арктике или Антарктике регионов обычно сосредоточены на шесте; направление на север будет соответственно к центру карты или от него. Типичные карты Арктики имеют меридиан 0 ° внизу страницы; карты Антарктики имеют меридиан 0 ° вверху страницы.
  • Перевернутые карты , также известные как карты «вверх ногами» или карты « юг-вверх» , перевернуты в обратном порядке, согласно соглашению « Север вверху», а юг вверху. Древние африканцы, в том числе в Древнем Египте, использовали эту ориентацию, как и некоторые карты в Бразилии сегодня.
  • Buckminster Fuller «s Dymaxion карты основаны на проекции земной сферы на качестве икосаэдра . Полученные треугольные части могут быть расположены в любом порядке или ориентации.

Масштаб и точность

Многие карты нарисованы в масштабе, выраженном в виде отношения , например 1: 10 000, что означает, что 1 единица измерения на карте соответствует 10 000 той же единицы на земле. Заявление о масштабе может быть точным, если отображаемая область достаточно мала, чтобы можно было пренебречь кривизной Земли, например, карта города . Для картографирования более крупных регионов, кривизну которых нельзя игнорировать, требуются проекции для отображения изогнутой поверхности Земли на плоскость. Невозможность уплощения сферы к плоскости без искажения означает, что карта не может иметь постоянный масштаб. Скорее, на большинстве проекций лучшее, что можно получить, - это точный масштаб по одному или двум путям на проекции. Поскольку масштаб везде разный, его можно значимо измерить только как балльную шкалу для каждого местоположения. Большинство карт стараются удерживать вариацию шкалы в узких пределах. Хотя заявленный масштаб является номинальным, обычно он достаточно точен для большинства целей, если карта не покрывает большую часть Земли. В масштабе карты мира масштаб как единое число практически не имеет смысла на большей части карты. Вместо этого это обычно относится к шкале вдоль экватора.

Картограмма: ЕС искажен, чтобы показать распределение населения по состоянию на 2008 год.

На некоторых картах, называемых картограммами , масштаб намеренно искажен, чтобы отразить информацию, отличную от площади суши или расстояния. Например, эта карта (справа) Европы была искажена, чтобы показать распределение населения, в то время как грубая форма континента все еще видна.

Другой пример искаженного масштаба - это знаменитая карта лондонского метро . Базовая географическая структура соблюдается, но линии метро (и река Темза ) сглажены, чтобы прояснить отношения между станциями. Рядом с центром карты станции расположены дальше, чем по краям карты.

Дальнейшие неточности могут быть преднамеренными. Например, картографы могут просто опустить военные сооружения или удалить объекты исключительно для повышения четкости карты. Например, на дорожной карте могут не отображаться железные дороги, небольшие водные пути или другие заметные недорожные объекты, и даже если они есть, они могут отображаться менее четко (например, пунктирные или пунктирные линии / очертания), чем основные дороги. Эта практика, известная как расщепление, упрощает чтение интересующего пользователя предмета, обычно без ущерба для общей точности. Программные карты часто позволяют пользователю переключать расчистку между ВКЛ, ВЫКЛ и АВТО по мере необходимости. В режиме АВТО степень очистки регулируется по мере изменения пользователем отображаемой шкалы.

Картографическая проекция

Географические карты используют проекцию для преобразования трехмерной реальной поверхности геоида в двухмерное изображение. Проекция всегда искажает поверхность. Есть много способов распределить искажение, поэтому существует множество картографических проекций. Какую проекцию использовать, зависит от цели карты.

Символика

Различные объекты, показанные на карте, представлены обычными знаками или символами. Например, цвета можно использовать для обозначения классификации дорог. Эти знаки обычно поясняются на полях карты или на отдельно опубликованном листе характеристик.

Некоторые картографы предпочитают, чтобы карта покрывала практически весь экран или лист бумаги, не оставляя «вне» места для информации о карте в целом. Эти картографы обычно помещают такую ​​информацию в «пустую» область «внутри» карты - картуш , легенду карты , заголовок, компас , шкалу и т. Д. В частности, некоторые карты содержат меньшие «суб-карты» в других пустых областях. - часто один в гораздо меньшем масштабе, показывающий весь земной шар и место всей карты на этом глобусе, и несколько, показывающие «области интереса» в большем масштабе, чтобы показать детали, которые иначе не подошли бы. Иногда субкарты используют тот же масштаб, что и большая карта - несколько карт смежных Соединенных Штатов включают субкарту того же масштаба для каждого из двух несмежных штатов.

Дизайн карты

Дизайн и производство карт - это ремесло, которое развивалось на протяжении тысячелетий, от глиняных табличек до географических информационных систем . Как форма дизайна , особенно тесно связанная с графическим дизайном , создание карт включает в себя научные знания о том, как используются карты, интегрированные с принципами художественного выражения, для создания эстетически привлекательного продукта, несет ауру авторитета и функционально служит определенной цели. для целевой аудитории.

Создание карты включает объединение нескольких элементов и принятие большого количества решений. Элементы дизайна делятся на несколько широких тем, каждая из которых имеет свою собственную теорию, свою исследовательскую программу и свои собственные передовые практики. Тем не менее, между этими элементами существуют синергетические эффекты, а это означает, что общий процесс проектирования - это не просто работа над каждым элементом по отдельности, но итеративный процесс обратной связи по корректировке каждого для достижения желаемого гештальта .

  • Картографические проекции : основой карты является плоскость, на которой она покоится (будь то бумага или экран), но проекции необходимы, чтобы выровнять поверхность земли. Все проекции искажают эту поверхность, но картограф может стратегически определить, как и где происходит искажение.
  • Обобщение : все карты должны быть нарисованы в меньшем масштабе, чем реальность, что требует, чтобы информация, содержащаяся на карте, была очень маленькой выборкой из множества сведений о месте. Обобщение - это процесс настройки уровня детализации географической информации в соответствии с масштабом и назначением карты с помощью таких процедур, как выбор, упрощение и классификация.
  • Символика : любая карта визуально представляет местоположение и свойства географических явлений с помощью символов карты, графических изображений, состоящих из нескольких визуальных переменных , таких как размер, форма, цвет и узор.
  • Композиция: поскольку все символы собраны вместе, их взаимодействие оказывает большое влияние на чтение карты, такое как группировка и визуальная иерархия .
  • Типографика или надписи : текст служит нескольким целям на карте, особенно помогает распознавать объекты, но надписи должны быть хорошо спроектированы и размещены, чтобы быть эффективными.
  • Макет : изображение карты должно быть размещено на странице (на бумаге, в Интернете или на другом носителе) вместе со связанными элементами, такими как заголовок, легенда, дополнительные карты, текст, изображения и т. Д. Каждый из этих элементов имеет свои особенности дизайна, равно как и их интеграция, которая в значительной степени соответствует принципам графического дизайна .
  • Конструкция для конкретного типа карты. Различные типы карт, особенно тематические , имеют свои собственные потребности в дизайне и передовые методы.

Типы карт

Карта крупных подводных объектов. (1995, NOAA )

Карты мира или больших территорий часто бывают «политическими» или «физическими». Самая важная цель политической карты - показать территориальные границы ; цель физического - показать особенности географии, такие как горы, тип почвы или землепользование, включая инфраструктуру, такую ​​как дороги, железные дороги и здания. Топографические карты показывают высоты и рельеф с контурными линиями или штриховкой. Геологические карты показывают не только физическую поверхность, но и характеристики подстилающей породы, линий разломов и подземных структур.

Электронные карты

С последней четверти 20 века незаменимым инструментом картографа был компьютер. Большая часть картографии, особенно на уровне обследования сбора данных , была включена в географические информационные системы (ГИС). Функциональность карт была значительно улучшена благодаря технологии, упрощающей наложение пространственно расположенных переменных на существующие географические карты. Интегрированная на карту местная информация, такая как уровень осадков, распределение диких животных или демографические данные, позволяет более эффективно анализировать и принимать более правильные решения. В доэлектронную эпоху такое наложение данных привело доктора Джона Сноу к определению места вспышки холеры . Сегодня он используется организациями человечества, такими же разнообразными, как защитники дикой природы и военные по всему миру.

Карта рельефа Сьерра-Невада

Даже когда ГИС не задействована, большинство картографов сейчас используют различные программы компьютерной графики для создания новых карт.

Коммерчески доступны интерактивные компьютеризированные карты, позволяющие пользователям увеличивать или уменьшать масштаб (соответственно увеличивать или уменьшать масштаб), иногда заменяя одну карту другой картой другого масштаба, центрированной, где это возможно, в одной и той же точке. Автомобильные глобальные навигационные спутниковые системы представляют собой компьютеризированные карты с функциями планирования маршрута и подсказок, которые отслеживают положение пользователя с помощью спутников. С точки зрения компьютерного ученого, увеличение влечет за собой одно или комбинацию следующих действий:

  1. замена карты на более подробную
  2. увеличение той же карты без увеличения пикселей , следовательно, отображение большего количества деталей за счет удаления меньшего количества информации по сравнению с менее подробной версией
  3. увеличение той же карты с увеличенными пикселями (замененными прямоугольниками пикселей); никакие дополнительные детали не показаны, но, в зависимости от качества зрения, возможно, можно увидеть больше деталей; Если на дисплее компьютера соседние пиксели не отображаются отдельно, а вместо этого накладываются друг на друга (это не относится к ЖК-дисплею , но может относиться к электронно-лучевой трубке ), то замена пикселя на прямоугольник пикселей показывает больше деталей. Разновидностью этого метода является интерполяция .
Карта мира в формате PDF.

Например:

  • Обычно (2) применяется к файлу в формате переносимого документа (PDF) или другому формату, основанному на векторной графике . Увеличение детализации ограничивается информацией, содержащейся в файле: увеличение кривой может в конечном итоге привести к серии стандартных геометрических фигур, таких как прямые линии, дуги окружностей или сплайны .
  • (2) может применяться к тексту и (3) к контуру объекта карты, такого как лес или здание.
  • (1) может применяться к тексту по мере необходимости (отображение меток для дополнительных функций), а (2) применяется к остальной части изображения. Текст не обязательно увеличивается при увеличении масштаба. Точно так же дорога, представленная двойной линией, может или не может стать шире при увеличении.
  • Карта также может иметь слои, которые являются частично растровой графикой и частично векторной графикой . Для одиночного растрового графического изображения применяется (2) до тех пор, пока пиксели в файле изображения не соответствуют пикселям дисплея, после этого применяется (3).

Климатические карты

Карта среднегодовой температуры Огайо из "Географии Огайо" 1923 г.

Карты, отражающие территориальное распределение климатических условий по результатам многолетних наблюдений, называются климатическими картами . Эти карты могут быть составлены как для отдельных климатических характеристик (температура, осадки, влажность), так и для их сочетаний на поверхности земли и в верхних слоях атмосферы. Климатические карты показывают климатические особенности в большом регионе и позволяют сравнивать значения климатических характеристик в разных частях региона. При создании карты можно использовать пространственную интерполяцию для синтеза значений там, где нет измерений, при условии, что условия меняются плавно.

Климатические карты обычно применяются к отдельным месяцам и году в целом, иногда к четырем временам года, к вегетационному периоду и так далее. На картах, составленных по наблюдениям наземных метеостанций, атмосферное давление пересчитывается на уровень моря. Карты температуры воздуха составляются как из фактических значений, наблюдаемых на поверхности земли, так и из значений, пересчитанных на уровень моря. Поле давления в свободной атмосфере представлено либо картами распределения давления на различных стандартных высотах, например, на каждом километре над уровнем моря, либо картами барической топографии, на которых высоты (точнее, геопотенциалы) главной изобарической наносятся поверхности (например, 900, 800 и 700 миллибар), отсчитываемые от уровня моря. Температура, влажность и ветер на аэроклиматических картах могут относиться как к стандартным высотам, так и к основным изобарическим поверхностям.

Изолинии наносятся на карты таких климатических характеристик, как долгосрочные средние значения (атмосферного давления, температуры, влажности, общего количества осадков и т. Д.), Чтобы соединять точки с равными значениями рассматриваемого объекта, например, изобары для давления. , изотермы для температуры и изогиты для осадков. Изоамплитуды наносятся на карты амплитуд (например, годовые амплитуды температуры воздуха, т. Е. Разности средних температур самого теплого и самого холодного месяца). На картах аномалий наносятся изаномали (например, отклонения средней температуры каждого места от средней температуры всей широтной зоны). Изолинии повторяемости наносятся на карты, показывающие частоту конкретного явления (например, годовое количество дней с грозой или снежным покровом). Изохроны наносятся на карты, показывающие даты начала данного явления (например, первые заморозки и появление или исчезновение снежного покрова) или дату определенного значения метеорологического элемента в течение года (например, , переход среднесуточной температуры воздуха через ноль). На ветровые карты (карты) наносятся изолинии среднего численного значения скорости ветра или изотахи; результирующие и направления преобладающих ветров указаны стрелками разной длины или стрелками с разным шлейфом; часто рисуются линии потока. Для свободной атмосферы часто составляются карты зональной и меридиональной составляющих ветра. На климатических картах обычно совмещают атмосферное давление и ветер. На климатических картах также наносятся розы ветров, кривые, показывающие распределение других метеорологических элементов, диаграммы годового хода элементов на отдельных станциях и т.п.

Карты климатического районирования, то есть деление земной поверхности на климатические зоны и регионы по той или иной классификации климатов, представляют собой особый вид климатической карты.

Климатические карты часто включаются в климатические атласы различных географических диапазонов (земной шар, полушария, континенты, страны, океаны) или включаются в подробные атласы. Помимо общеклиматических карт большое практическое значение имеют прикладные климатические карты и атласы. Наиболее многочисленны аэроклиматические карты, аэроклиматические атласы и агроклиматические карты.

Негеографические пространственные карты

Существуют карты Солнечной системы и других космологических объектов, таких как звездные карты . Кроме того, карты других тел, таких как Луна и другие планеты, технически не являются географическими картами. Карты этажей также являются пространственными, но не обязательно геопространственными.

Топологические карты

На топологической карте , подобной этой, на которой показаны местоположения инвентаря, расстояния между местоположениями не важны. Имеет значение только расположение и связь между ними.

Диаграммы , такие как схематические диаграммы и диаграммы Ганта и Древовидные карты отображение логических отношений между элементами, а не географические отношений. Топологический по своей природе, важна только возможность соединения. Карта лондонского метро и аналогичные карты метро по всему миру - типичный пример таких карт.

Карты общего назначения

Карты общего назначения содержат много типов информации на одной карте. К этой категории относится большинство атласных, настенных и дорожных карт. Ниже приведены некоторые особенности, которые могут быть показаны на картах общего назначения: водоемы, дороги, железнодорожные пути, парки, возвышенности, поселки и города, политические границы, широта и долгота, национальные и провинциальные парки. Эти карты дают общее представление о местоположении и особенностях местности. Читатель может сразу понять тип ландшафта, расположение городов и расположение основных транспортных маршрутов.

Список типов карт

Правовое регулирование

Некоторые страны требовали, чтобы на всех опубликованных картах отражались их национальные претензии в отношении приграничных споров . Например:

  • На территории России на Картах Google Крым показан как часть России.
  • И Республика Индия, и Китайская Народная Республика требуют, чтобы на всех картах в их пользу указывались районы, являющиеся предметом спора о китайско-индийской границе .

В 2010 году Китайская Народная Республика начала требовать, чтобы все онлайн-карты, обслуживаемые из Китая, размещались там, что сделало их подчиненными китайским законам.

Смотрите также

Общий
Проектирование и типы карт
История карты
похожие темы

использованная литература

Цитаты
Библиография
  • Дэвид Бюссере, редактор, Монархи, министры и карты: появление картографии как инструмента управления в Европе раннего Нового времени. Чикаго: University of Chicago Press, 1992, ISBN  0-226-07987-2
  • Денис Э. Косгроув (ред.) Карты . Книги Reaktion, 1999 ISBN  1-86189-021-4
  • Фриман, Герберт, Автоматическое размещение картографических текстов. Белая бумага.
  • Ан, Дж. И Фриман, Х., «Программа для автоматического размещения имен», Proc. AUTO-CARTO 6, Оттава, 1983. 444–455.
  • Фриман, Х., «Размещение имени компьютера», гл. 29, в Географические информационные системы, 1, DJ Maguire, MF Goodchild и DW Rhind, John Wiley, New York, 1991, 449–460.
  • Марк Монмонье, Как лгать с картами , ISBN  0-226-53421-9
  • О'Коннор, Дж. Дж. И Э. Ф. Робертсон, История картографии . Шотландия: Университет Сент-Эндрюс, 2002.

внешние ссылки