автореферат диссертации по геодезии, 05.24.03, диссертация на тему:Разработка содержания и методики составления общегеографических карт Вьетнама

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ

РГ6 од

На правах рукописи УДК 528.93

НЬИ ТХИ СУАН

РАЗРАБОТКА СОДЕРЖАНИЯ И МЕТОДИКИ СОСТАВЛЕНИЯ ОБЩЕГЕОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ ВЬЕТНАМА

Специальность 05.24.03 - Картография

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА - 1994

Работа выполнена на кафедре картографии Московского государственного университета геодезии и картографии.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор БУГАЕВСКИЙ Л.М.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор МАРТЫНЕНКО А.И. ;

- кандидат технических наук НОВОСЕЛОВА Л. П.

Ведущая организация - ПКО "Картография"

Защита диссертации состоится "Г&Л" (У-Л-/',.^^-*-^ 1994 г. в час. на заседании специализированноп/совета К. 063.01.02 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Московском государственном университете геодезии и картографии по адресу: 103064, Москва, К-64, Гороховский пер., д.4, МИИГАиК, ауд.321.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИГАиК.

Автореферат"разослан "_ Я "Шг/ил&Л- 1994

г.

Ученый секретарь специализированного совета

КРАСНОПЕВЦЕВ Б.В.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Перед республикой Вьетнам в настоящее время стоит ряд важных задач по дальнейшему обновлению экономики страны, ускорению и эффективному развитию всех отраслей народного хозяйства. Возникла необходимость в решении многокомпонентных и комплексных задач, связанных с созданием и реформированием промышленно-территориальных комплексов, с развитием сельского хозяйства, решением экологических, социально-экономических и других проблем. Успешное решение этих проблем возможно только на основе дальнейшего развития науки, создания благоприятных условий работы учреждений, предприятий и индивидуальных хозяйств в промышленности, сельском хозяйстве, в культурной и других сферах, при активном участии населения страны во всех сферах жизни и деятельности государства. Большую актуальность приобрели вопросы своевременного получения и использования всесторонней и в значительной мере комплексной информации о состоянии, взаимосвязях и динамике явлений и процессов реальной действительности. В этой связи большое значение приобретает решение задач картографического обеспечения разносторонних потребностей науки и производства, разработка теории и практики создания и использования карт. Возникает необходимость уделить большее внимание развитию картографии, так как именно карты и только карты дают возможность 'не только облегчать процесс пространственного представления и изучения особенностей сложных природных и социально-экономических объектов и явлений, их структуры, качественных и количественных показателей, типичных свойств, взаимосвязей и отношений, но и создают благоприятные условия для получения всесторонней информации, необходимой при решении многих научных и практических задач народного хозяйства.

В то же время приходится отметить, что во Вьетнаме ощущается острая нехватка карт и атласов различных- масштабов, территориального охвата, содержания и назначения, а картография как наука и отрасль производства еще не получила достаточного развития. По этим причинам решение задач создания различных картографических произведений и, прежде всего, общегеографических карт, отображаю-

щих комплексную и по вогможности полную информацию о природных и социально-экономических объектах и явлениях, являются важными, актуальными и обусловленными потребностями дальнейшего развития страны.

Основной целью диссертационной работы является разработка методики составления системы базовых общегеографических мелкомасштабных карт Вьетнама, являющихся' самостоятельными справочными произведениями, а также основой для создания большинства тематических карт.

В соответствии с поставленной целью задачами работы являются:

1. Анализ и обобщение основных положений теории проектирования и составления общегеографических карт.

2. Исследование направлений и условий создания общегеографических карт, включающих:

- исследование и анализ природных и социально-экономических условий, задач, решаемых народным хозяйством, определяющих содержание общегеографических карт страны;

- разработка и формирование критериев оценки достоинств обще-географических карт;

- изучение картографо-геодезической обеспеченности страны и опыта других стран в создании общегеографических карт;

- определение классификации и системы общегеографических карт Вьетнама.

3. Разработка математической основы карт: картографических проекций, способов их преобразования, системы масштабов и компоновок.

4. Разработка методики определения содержания общегеографических карт, включающей проведение как теоретических, так и экспериментальных исследований.

5. Исследование особенностей восприятия и способов изображения элементов содержания, разработка их наиболее целесообразных вариантов и системы условных знаков.

6. Обобщение положений проектирования общегеографических карт, способов -и технологии их составления.

Научная новизна работы: Основные результаты теоретических исследований и экспериментальных работ, определяющих научную новизну и предмет зашиты, заключается .в следующем:

1. Выполнено обобщение теоретических основ составления общегеографических карт, разработана их система для Вьетнама.

2. Разработана математическая основа для общегеографических карт страны; картографические проекции и способы их преобразования, масштабы и компоновки.

3. Разработана методика определения содержания общегеографических карт на основе анализа и обобщения различных способов картографической генерализации. Предложены способы генерализации с использованием метода экспертных оценок и способов дифференциации территории и объектов.

4. Разработан,способ определения оптимального варианта оформления карт на основе различных образцов оформления и системы условных знаков, а затем их экспертного анализа.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

1. Получено семь вариантов проекций, сравнительный анализ которых обеспечивает разработку оптимальной математической основы для создания системы общегеографических карт Вьетнама.

2. Разработанная методика реализована при создании фрагментов общегеографической карты Вьетнама масштаба 1:2 ООО ООО.

Апробация работы. Основное содержание работы отражено в двух печатных статьях, а также доложено на научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК в 1991 году.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Общий объем работы составляет 178 страниц машинописного текста и включает 16 таблиц, 30 рисунков, 16 приложений. Список литературы включает 93 наименования, картографических произведений - 15 наименований.

Автор выражает искреннюю и глубокую благодарность научному руководителю профессору, доктору технических наук Л.М.Бугаевскому за постоянную большую помощь в процессе работы над диссертацией.

- 6 -СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ СОСТАВЛЕНИЯ ОБЩЕГЕОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ

В первой главе кратко рассмотрена совокупность вопросов, связанных с созданием системы мелкомасштабных общегеографических карт, их математической основы, содержания и отображения.

1. Построение общегеографических карт с системных принципов означает, что общегееграфические карты рассматриваются как система определенного уровня. Задача заключается в том, чтобы определить элементы этой системы, рассмотрение и функционирование которых в совокупности обеспечивает создание карт, оптимально обеспечивающих решение задач, вытекающих из их назначения.

При этом необходимо, прежде всего, выделить группу вопросов (подсистему), общую для создания различных общегеографических карт страны и группу вопросов (подсистему) в определенной мере вытекающей из первой, но связанную с созданием конкретной (конкретных) общегеографической карты.

К числу задач, общих для создания общегеографических карт страны, являющихся элементами рассматриваемой системы, относятся:

- разработка классификации общегеографических карт, их типов и определение системы этих карт применительно к потребностям и особенностям государства;

- исследование и обобщение теоретических положений картографии применительно к созданию и использованию конкретных с заданным назначением систем, карт с учетом особенностей страны;

- исследование природных и социально-экономических условий и факторов, присущих жизнедеятельности данного государства, составляющих предметную основу для определения содержания общегеографических карт;

- определение критериев оценки общегеографических карт;

- изучение, анализ и оценка-существующих общегеографических карт и атласов, комплекса документов по до созданию, разработанных в разных странах;

- разработка математической основы общегеографических карт Вьетнама;

-. разработка содержания и знаковых систем карт. При этом все

компоненты общегеографических карт рассматриваются как элементы геоинформационной многоуровенной системы отображения физико-географической и социально-экономической информации;

- разработка основных положений методики создания разнообразных общегеографических карт страны;

- разработка вопросов технологии картографических работ, составления легенд, зарамочного оформления;

- составление образцов генерализации, фрагментов и макетов создаваемых карт.

При создании конкретной общегеографической карты в основном решаются указанные выше задачи но применительно к созданию конкретной карты. При этом дополнительно решаются и конкретизируются:

- вопросы проектирования конкретной карты;

- решение вопросов выбора основных, дополнительных и вспомогательных картографических материалов, способов составления карты и преобразования исходного картматериала в проекцию создаваемой карты;

- определение всех элементов математической основы;

- конкретизируется и уточняется весь комплекс вопросов по определению содержания карты, применению способов отображения, технологии выполнения картографических работ, составления и расположения врезных карт, легенд и зарамочного оформления, ведению дополнительных документов (формуляров и т.п.).

В данной главе рассмотрены типы общегеографических карт по назначению, по предмету, полноте и подробности отображения-общегеографической информации, по преобладанию элементов содержания, по способам использования и способам изображения, по территориальному охвату.

2. Выбор картографических проекций, обеспечивающих оптимальные условия практического использования карт зависит от многих факторов, которые можно разделить на три группы:

- факторов, характеризующих объект картографирования;

- факторов, характеризующих создаваемую карту;

- факторов, характеризующих получаемую картографическую проекцию.

При практическом воплощении этих теоретических положений применительно к созданию общегеографических карт Вьетнама следует учесть, что страна в основном вытянута с севера на юг, отдельные

районы Вьетнама в экономическом и других отношениях имеют различную значимость, что территория страны, кроме континентальной части, включает большую часть акватории. Кроме того, базовые справочные общегеографические карты по своему назначению являются универсальными, они используются не только как самостоятельные справочные общегеографические карты при изучении, освоении, устройстве картографируемой территории, но и служат основой для создания подавляющего большинства тематических и специальных карт.

Конкретное решение вопроса о выборе картографических проекций для общегеографических карт Вьетнама дано в главе III диссертации.

3. Кратко обобщены основные способы картографической генерализации, которые- найдут определенное воплощение при дальнейшей разработке теоретических и практических аспектов создания новых общегеографических карт Вьетнама.

К числу таких способов можно отнести:

- эмпирические способы определения математических зависимостей для выполнения картографической генерализации, предложенные, например, в работах Ф.Топфера,. Э.Срнка, К.А.Салищева, В.И.Сухова, М.К.Бочарова, А.М.Комкова, А.Н.Николаева, Н.И.Шилова и др.;

- способы применения аппроксимирующих зависимостей, а также фильтрации для обобщения (в основном) линейных объектов;

- способы генерализации с учетом особенностей картографируемых территорий, что связано с их районированием по отдельным элементам и по совокупности элементов;

- опытно-статистические способы картографической генерализации. К ним можно отнести способ экспертных оценок, способ, основанный на анализе нормативных и картографических материалов;

- способ объективизации картографической генерализации.

Использование всех этих способов, в частности, при создании

общегеографических карт, позволяет наиболее объективно решить вопрос об оптимальном определении содержания создаваемых карт. При этом возникает задача разработки методики совместной объективной обработки результатов, полученных различными способами и определения наиболее верных рекомендаций для осуществления практической генерализации.

4. Кратко рассмотрены способы отображения элементов содержания, особенности восприятия картографической информации и теории разработки системы картографических условных знаков для общегеог-

рафических карт.

Исследования показали, что читаемость и информативность данны) карт во многом зависит от правильного выбора цвета шкалы рельефа; формы размеров, цвета и конструкции по Есей системе условных знаков штриховых элементов, их контраста с фоном; от наклона, характера, размеров, ширины.насыщенности штриха, наличия подсечек шрифтов, от гармонии выбранных цветов для всех элементов Содержания.

Как вывод отметим следующее:

1. Исследования основных положений по теории создания общегеографических карт, выполненные в настоящей диссертации, являются некоторым обобщением и развитием работ, опубликованных учеными МИ-ИГАиК и ЦНИЙГАиК, институтов РАН и других стран и имело своей основной целью уточнение теоретической базы для решения ■ конкретной задачи создания общегеографических карт Вьетнама.

2. Все рассмотренные в диссертации вопросы теории во многом являются общими при создании различных систем карт и в то же время содержат ряд положений, характерных только для общегеографических карт.

3. Многие из рассмотренных положений конкретизированы и раскрыты применительно к разработке вопросов составления базовых общегеографических карт Вьетнама во второй и третьей главах диссертаций.

ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ И НАПРАВЛЕНИЙ РАЗРАБОТКИ ОБЩЕГЕОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ ДЛЯ ВЬЕТНАМА

В этой главе кратко рассмотрены.природные и социально-экономические условия Вьетнама'и основные задачи, решаемые в стране. В ней рассмотрена также картографо-геодезическая изученность Вьетнама, показывающая отсутствие системного подхода в решении этой проблемы, ее несоответствие современным задачам страны. Установлено, что картографическое обеспечение Вьетнама не является достаточным и для страны необходима разработка системы базовых общегеографических карт.

Важным вопросом при этом является разработка полной системы критериев оценки картографических произведений. Эта система вполне может быть применена для анализа и оценки различных общегеографических карт по содержанию и другим параметрам, а также служить те-

еретической основой при обосновании подсистем общегеографических карт и их составляющих элементов. К числу этих критериев относятся:

1. Качество анализа общих особенностей картографируемой страны с точки зрения их влияния и учета при создании общегеографических карт заданного назначения.

2. Географическое правдоподобие и географическое соответствие содержания карт особенностям и состоянию местности, геометрическая точность карт, их детальность в пределах возможностей масштаба и т.п.

3. Разработанность общегеографических карт с системных позиций, включающая обоснованность и обеспечение:

- оптимальности выбора или разработки математической основы

карт;

- полноты, подробности и достоверности содержания, легенд и других элементов карт;

- благоприятных условий решения по картам практических и научных задач всех видов и на всех уровнях.

4. Технологический аспект создания карт, обеспечивающий минимальную длительность производственного цикла, трудовых, денежных и временных затрат, высокое качество карт, высокую информативность содержания и удобство использования.

5. Степень стандартизации и унификации карт, обеспечивающие лучшее их согласование, восприятие содержания, удобство использования и экономическую эффективность.

6. Качество графического, цветового оформления карт, качество издания.

7. Прагматический аспект - стоимость карты и т.п.

На основе этих критериев выполнен анализ существующих лучших общегеографических карт и атласов многих стран мира, в том числе карг, атласов Советского Союза. При этом наибольшее внимание было уделено на классификационные характеристики, качество отбора, способы отображения и системы условных знаков.

Обобщая эти данные, можно сделать следующие выводы.

1. На картах различных атласов мира используется разнообразное количество градаций отображаемых объектов, нормы их отбора. Это объясняется как особенностями картографируемых территорий, так

- 11 -

и традициями тех или иных фирм.

2. Полученные результаты анализа позволяют установить пределы, в которых целесообразно установить количество.градации отображаемых объектов и их нормы отбора, т.е. выполнить обобщение количественных и качественных характеристик.

3. При разработке этих вопросов для карт Вьетнама необходимо вначале выполнить конкретные исследования целесообразного количества градаций различных элементов и норм отбора в соответствии с теоретическими положениями генерализации, а затем, учитывая опыт других стран, физико-географические, социально-экономические условия Вьетнама и назначение создаваемых карт, разработать для этих карт соответствующие конкретные предложения.

В этой же главе рассмотрена возможная система Общегеографических карт Вьетнама. Разработанная система включает в себя разнообразные общегеографические карты страны, создание и использование которых может обеспечить благоприятные условия решения задач, стоящих перед Вьетнамом.

ГЛАВА III. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОСНОВЫ И СОДЕРЖАНИЯ ОБЩЕГЕОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЫ ВЬЕТНАМА

В настоящей главе рассмотрены три основных вопроса проектирования общегеографических карт, а именно: их математическая основа, содержание, способы отображения. Остальные вопросы проектирования и другие положения методики создания этих карт рассматриваются в следующей главе.

1-. Разработана математическая основа общегеографических карт Вьетнама.

Изучение геометрических особенностей страны, назначения создаваемых карт, наиболее вероятного перечня задач, которые будут решаться по этим картам, позволяет сделать предварительный вывод о том, что для создания общегеографических карт Вьетнама наиболее оптимальные результаты могут дать проекции, сохраняющие длины вдоль среднего меридиана, имеющие малые искажения вдоль меридианов и по возможности приспособляемую изоколу.

Отсюда для топографических и обзорно-топографических карт до масштаба 1:1 ООО ООО включительно можно однозначно предложить проекцию Гаусса-Крюгера, в которой сохраняются длины на среднем мери-

диане. Для создания карт более мелкого масштаба на территорию собственно Вьетнама и близлежащих стран целесообразно проанализировать различные по характеру искажения проекции, удовлетворяющие тем же требованиям. К. ним относятся следующие проекции:

1) простая поликоническач проекция;

2) равновеликая поликоническая проекция;

У) поликоническая проекция с ортогональной картографической сеткой;

4) равновеликая проекция Бонна;

5) равноугольная проекция Лагранжа;

6) равнопромежуточная коническая проекция Н.А.Урмаева;

7) комбинированные проекции, составленные из равноугольной проекции Лагранжа и равновеликой поликонической проекции.

На осноЕе выполненных исследований картографических проекций и результатов их вычислений составлена таблица сравнительного анализа проекций (см.табл.1).

Из сравнения величин искажений длин, углов и площадей рассмотренных проекций и макетов их сеток с изоколами следует, что наиболее оптимальные величины искажения для создания рассматриваемых мелкомасштабных карт имеет поликоническая проекция с ортогональной картографической сеткой. К тому же в этой проекции картографическая сетка ортогональна, формулы проекции имеют простой вид,- что создает ряд удобств при ее использовании. Отметим, что в диссертации разработаны также вопросы о масштабах и компоновках карт страны и отдельных ее регионов. Обоснована целесообразность создания системы базовых мелкомасштабных общегеографических карт страны соответственно в масштабах 1:2 ООО ООО; 1:4 ООО ООО.

2. Определено содержите системы базовых общегеографических мелкомасштабных карт Вьетнямз. В соответствии с назначением,,содержание данных карт рассматривается как комплексная многоуровенная взаимосвязанная система, включающая в себя физико-географические (гидрография, рельеф, растительный покров и грунты) и социально-экономические (населенные пункты, пути сообщения, политико-административное Деление, отдельные объекта культурного и экономического значения) объекты. При этом каждый из'них. в свою очередь подразделяется на подсистему низших рангов.

Важная задача при разработке -этих карт заключается в необходимости преобразования информации при 'переходе от масштаба к масш-

Таблица 1

Таблица сравнительного анализа рассмотренных проекций

Наименование проекций Л - 104° А - 106° Л - 108°

ДлинХ Площ.% Углов У Длю« Площ.% Углов Длин% Площ.% Углов

1.Простая поликоническая проекция 0.05 0.05 0.01 0.00 0 0 0.05 0.05 0.05

2.Поликоническая равновеликая проекция 0.05 0 0.03 0 0 0 0.05 0 0.03

Ф-21° 3.Ортогональная поликоническая проекция 0.05 0.04 0.02 0 0 0 0.05 0.04 0.02

4.Псевдоконическая проекция Бонна 0 0 0.08 0 0 0 0 0 0.08

5.Равноугольная проекция Лагранжа 0.11 0.22 0 0.06 0.13 0 0.11 0.22 0

6.Коническая равнопромежуточная

обобщенная Проекция Урмаева 0 0.18 0.26 0 0.78 0.26 0 0.18 0:26'

1.Простая поликоническая проекция 0.05 0.05 0.02 0 0 0 0.05 0.05 0.02

2.Поликоническая равновеликая проекция 0.05 0 0.04 0 0 0 0.05 0 0.04

Ф-15° 3.Ортогональная поликоническая проекция 0.05 0.05 0.02 0 0 0 0.05 0.05 0.02

4.Псевдоконическая проекция Бонна 0 0 0.04 0 0 0 0 0 0.04

5.Равноугольная проекция Лагранжа 0.04 0.09 0 0.01 0 0 0.04 0.09 0

6.Коническая равнопромежуточная

обобщенная- проекция Урмаева 0 -0.06 0.02 0 0.78 -0.06 0 -0.06 0.02

1.Простая поликоническая проекция 0.05 0.05 0.02 0 0 0 0.05 0.05 0.02

2.Поликоническая равновеликая проекция 0.05 0 0.04 0 0 0 0.05 0 0.04

3. Ортогональная поликони^еская проекция 0.05 0.05 0.02 0 0 0 0.05 0.05 0.02

4. Псевдоконическая проекция Бонна 0.01 0 0.12 0 0 0 0.01 0 0.12

5.Равноугольная проекция Лагранжа 0.11 0.23 0 0.07 0.13 0 0.11 0.23 0

6.Коническая равнопромежуточная

обобщенная проекция Урмаева 0 0 0 0 0 0 0 0 0

табу и выбора дифференцированных нормативно-цензовых показателей отбора элементов содержания в пределах каждого масштаба.

Преобразование информации при переходе от масштаба к масштабу осуществляется путем: обобщения качественных и количественных характеристик объектов; их отбора; обобщения их очертаний.

Для обобщения качественных и количественных показателей объектов необходимо определить их классификации. При классификации каждый из элементов содержания характеризует свои признаки, которые используются в качестве критериев отбора при составлении карг различных масштабов, а следовательно, и при определении их классификационных градаций.После установления признаков (оснований деления) и их категорий, в соответствии с назначением и масштабом карты разрабатывается иерархия объектов.

На основе изучения особенностей картографируемой территории, положений теории и анализа крупнейших общегеографических произведений мира в диссертации дан вариант классификации элементов содержания базовых общегеографических карт Вьетнама, а здесь в табл.2 указаны только основания деления, по которым выполнена классификация элементов содержания.

Для выбора дифференцированных нормативно-цензовых показателей отбора элементов, содержания в пределах каждого масштаба, были выполнены исследования по дифференциации территории и объектов. Дифференциация территории и объектов предлагается выполнить двумя способами: выборочным и способом изолиний.

Сущность выборочного способа состоит в следующем: на исходной карте глазомерно ограничивают районы, отличающиеся между собой по густоте, составу и величине объектов. В границах выделенных районов намечаются небольшие площади, в которых на карте крупного масштаба измеряются длины объектов или подсчитывается количество объектов, а затем осуществляется обработка результатов измерений.

Сущность способа изолиний заключается в том, что вся площадь территории разбивается на ячейки, площадь каждой из которых известна. В каждой ячейке в начале подсчитывается сумма объектов (насе-

Таблица 2

Основные элементы содержания базовых общегеографических мелкомасштабных карт Вьетнама

Элементы содержания Основания деления

Населенные пункты Людность, политико-административное значение, тип поселения, экономическое, транспортное и культурно-историческое значение

Пути сообщения Покрытие дорог, техническое устройство, общеэкономическое значение, состояние эксплуатационной готовности

Объекты водоснабжения и гидротехнические Виды объектов

Границы Политическое и политике-административное деление

Гидро- Побережья морей, крупных озер и рек Морфология берегов, генезис, типы берегов и водный режим

графия Реки Водный режим, типы речных систем, хозяйственное использование, размеры

Рельеф Генезис, морфометрические и морфологические характеристики

Растительный покров и грунты Жизненные формы растительности,устойчивость, разрушенность и проходимость грунтов

денных пунктов), производится измерение длин (дорог, гидрографии, структурных линий рельефа) .Затем определяются коэффициенты густоты, по которым составляется их схема в изолиниях. Дифференциация территории по каждому элементу содержания осуществляется по соответствующим слоям между изолиниями. Этот способ более объективно отражает фактическое расположение объектов содержания, так как в нем предусматривается определение коэффициентов густоты не по отдельным участкам, а по всей площади картографируемой территории.

В работе определены коэффициенты густоты основных элементов содержания для различных районов территории Вьетнама. Составлены схемы дифференциации территории и объектов.

Важнейшим вопросом при разработке содержания общегеографических карт является оптимальное осуществление отбора различных по пространственному размещению элементов содержания карты, для чего устанавливаются нормы и цензы отбора. Для решения этой задачи были исследованы способы генерализации, рассмотренные в первой глаЕе.

Были отмечены достоинства и недостатки эмпирических способов. Более ощутимыми из них являются расчетно-графический способ В.И.Сухова и приближенный метод М.К.Бочарова для определения нагрузки карт, основанные на учете густоты, размеров, типа и значения объектов, размеров и величин условных знаков. В диссертации были вычислены нормы отбора населенных пунктов по этим способам.

Например, способ В.И.Сухова основывается на сравнении нагрузки карты со взвешенной средней площадью обозначения пункта:

V

г.

где: V - норма отбора населенных пунктов; п - площадная нагрузка карты изображениями пунктов в мм2 на 1 см2 карты; г - взвешенная средняя площадь обозначений и надписей пункта в мм2.

При этом средние площади обозначений и надписей наименований населенных пунктов определяются по формулам:

1и-1Ь Ь,1(Ь + 1)

рпр-1 " ! рстр. !

где: РПр4 - площадь надписи населенного пункта группы Ц), испол-

ненная заглавным шрифтом в мм2; РСтр.4 - площадь надписи, исполненная строчным шрифтом в мм2; Ьц- высота букв; 1 - взвешенная средняя ширина шрифта в мм; Ь - взвешенное среднее число букв в надписи (в нашем случае принято Ь - 8.0); и - коэффициент уменьшения издательского оригинала до масштаба составляемой карты.

При определении норм отбора промежуточных и наименьших была использована формула М.К.Бочарова:

Гп - Г1-1.45"'

-1

где Гп - п-е значение нагрузки; 14 - начальное значение нагрузки; п - порядковый номер градации от Г1 до Гп; 1.45 - коэффициент различимости численной нагрузки. Кроме того, для определения норм отбора были проведены экспертные оценки.

Рассмотрено применение способа экспертных оценок применительно к отображению населенных пунктов. Исследовано, какое максимальное количество населенных пунктов можно показать на единицу площади карты при условии обеспечения лучшей читаемости и наглядности карты в самом густонаселенном районе картографируемой территории.

Для решения этой задачи были использованы фрагменты карт, изданных известными фирмами мира, а также авторские фрагменты. Нагрузка населенных пунктов на этих фрагментах карт различная.

Для установления наилучшей оптимальной информативной нагрузки карты выли составлены анкеты для опроса мнений экспертов и подготовлены задания экспертам.

Обработка результатов опроса заключалась в проверке согласованности мнений специалистов и определении средних значений рангов, что выполнялось в следующей последовательности:

Определяем сумму квадратов:

К,т нк'га '2

л т ^ к т А

Б2 - Е Г Е а^ - - £ £ аи|,

где а^- ранг каждого 1-го фактора у о-го эксперта; к - число факторов; тл - число экспертов.

По этим данным выполнялась оценка степени согласованности мнений всех экспертов с помощью коэффициента конкордации ш:

1252

" " т*^ - к) - %'

т 3

где т - т Е - 1,); ^ - число одинаковых рангов для некоторой групйы1 факторов при ранжировании у 3-го эксперта; при этом 0<ш<1 (ю-1 означает совпадение мнений всех экспертов).

Для определения значимости коэффициента конкордации и вычисляют значение х2 - критерия по формуле:

х£ВЫч - ь)-т- (к - 1).

Если х2Таб < х2Выч. - имеет согласие.

Для исследования были привлечены 20 экспертов (гп - 20); 6 факторов (к - 6).

По полученным значениям в диссертации построена средняя априорная диаграмма рангов по нагрузке изображением населенных пунктов. По диаграмме, нагрузка населенными пунктами фактор N 6 (образец N 6) занимает первое место; N 2 - второе; N 5 - третье; N 4 -четвертое.

Решение задачи определения оптимальных норм отбора объектов может дать наиболее эффективные результаты только на основе совместного использования всех рассмотренных способов картографической генерализации при одновременном анализе их достоинств и недостатков с учетом особенностей Вьетнама и назначения создаваемых базовых карт.

В качестве итога выполненных исследований в диссертации даны полученные различными способами нормы отбора элементов содержания базовых общегеографических мелкомасштабных карт Вьетнама.

Из анализ'а всех способов картографической генерализации следует, что каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. При создании карт соответствующего назначения на территории конкретной страны возникает необходимость определить, какие из указанных способов целесообразно применить, в какой мере возможно их совместное использование. Для этого автором предлагается следующая формула определения норм отбора:

п п

Р - Е а^/ Е «1, ¡=1 1=1

где О1 - нормы отбора по эмпирическим формулам; Ог - нормы отбора по литературным источникам;- Оз - нормы отбора по анализу лучших карт мира; О4 - нормы отбора по методу экспертных оценок; - вес Ьго метода; п - число способов, применяемых при определении норм отбора объектов; Р - рекомендуемая норма отбора.

При использовании этой формулы.наиболее важно определить веса каждого метода при создании конкретной карты. Для решения этой задачи может быть, например, использован метод экспертных оценок.

3. Выбор способов отображения элементов содержания

Решение этой задачи включает:

•- определение наилучшего варианта шкалы фоновой окраски для справочных базовых общегеографических карт Вьетнама;

- определение оптимальных вариантов .системы картографических условных знаков (СКУЗ) для отображения населенных пунктов и путей сообщения на справочных общегеографических картах.

В процессе выполнения данной работы предстояло исследовать:

- общий фон карты - шкалы фоновой окраски, а именно: установить оптимальные цветовые характеристики, различимость и цвет ступеней шкалы, тон - теплый и холодный;

- определить распределение ступеней шкалы фоновой окраски с точки зрения наглядности, спектральности и информативности;

- элементы содержания: выявить распределение КУЗ, их цвет в сочетании с фоном, их формы и градации размеров СКУЗ внутри определенных классификационных групп по признакам читаемости, наглядности и информативности конструктивных элементов КУЗ;

- шрифты - наклон и характер, размеры, пропорция, ширина, насыщенность штриха, наличие подсечек.

Для исследования вышесказанных элементов оформления и содержания использовались выборки фоновых шкал высот и глубин, СКУЗ населенных пунктов и путей сообщения из атласов крупнейших известных фирм мира, а также составленные соискателем' авторские оригиналы (шесть вариантов - рис.3.13-3.19 в диссертации).

Методом экспертных оценок в диссертации определены наилучшие варианты по шкале фоновой окраски, СКУЗ населенных пунктов (условные знаки, градации и шрифты) и СКУЗ путей сообщений (градации и условные знаки)..

4. На основе всех рассмотренных способов в диссертации даны рекомендации по определению содержания и применению способов отоб-

ражения для системы базовых общегеографических мелкомасштабных карт Вьетнама. Основные результаты представлены в табл.3.

Отметим, что наилучшим образом воспринимаются и занимают меньше площади прямые шрифты без подсечек, имеющие достаточные размеры и толщину штриха. Для каждой группы (населенные пункты, элементы гидрографии, элементы орографии и т.д.) целесообразно использовать определенные шрифты, их размер и начертания устанавливаются в зависимости от значения и величины объекта.

Для изображения рельефа на базовых справочных общегеографических картах масштабов от 1:2 ООО ООО до 1:5 ООО ООО, целесообразно применять светлые тона, чтобы не мешать восприятию остальных элементов содержания карты.

На основе приведенных рекомендаций, в диссертации приведена таблица условных знаков для системы базовых общегеографических карт Вьетнама.

В диссертации рассмотрены особенности использования космических снимков при составлении общегеографических карт. Их применение дает возможность обеспечить большую достоверность картографируемой информации, уточнить изображение гидрографической сети, основных орографических элементов, контуров болот, путей сообщения, населенных пунктов и т.д. Использование космических снимков способствует повышению качества карты, ускоряет процесс генерализации картографического изображения.

Полученная по космическим снимкам информация позволяет не только осуществить объективизацию отображения объектов местности, но и дополнить изображение, учесть изменения,происшедшие на местности.

В ряде случаев снимки становятся основным материалом для составления или обновления.рассматриваемых карт.

ГЛАВА IV. ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ РАЗРАБОТКИ ОБЩЕГЕОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ

В данной главе рассмотрен "комплекс вопросов методики создания общегеографических карт Вьетнама, включающие анализ и исследование особенностей проектирования, редактирования, составления, преобразования проекций при создании общегеографических карт Вьетнама. Здесь же рассмотрены и некоторые основные положения подготовки карт к изданию и их издания, требования к издательским оригиналам, технологическая схема подготовки карт к изданию.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИНФОРМАЦИОННОЙ НАГРУЗКЕ ОБЩЕГЕОГРАФИЧЕСКОИ КАРТЫ МАСШТАБА 12000000 ВЬЕТНАМА

Таблица 3

Гидрография

Населенные пункты

Пути сообщения

Рельеф

ШМ цв

—15 Береговая линия и ПОДводные отмели

Постоянные реки и начало судоходства

-"-Л Реки пересыхающие и сезонные

/ Подземные участки рек и направление их течения

\ \ ^\ Мелиоративные каналы 0,15

....... Судоходные каналы

ч. ц|5(кр. и»)

/^)НАЫ01 2,4 более 1000000 к. ^0,2НА1РНОМО 2,2 ог 300000 доЮООООО МАМОШН 1,9 от ЮООООдоЗООООО «

1,8/1,0

Железные дороги (.черным цветом):

_оа Главные "I показать

_0,2 Прочие' J полностью

'.ЧУ

РИиЕу

1,9 от 30000 до 100000 ж.

1,0о Ть/5оп 1,6 от 10000 До ЗООООи. Ц8» УиВ»п 1,3 менее 10000 ж.

пр. цв-

Водопады пороги Каралловые рифы

ч-/

Цензы отбора

Рек (длиной в им ) : Районы с густой речной сетью В Районы со средней речной сетью 10 Районы со слабой речной сетью 12 Озера ( площадью б мм!) 2 Отдели (.широтой полосы в мм) 3

НАМОГйз Столицы

'кр. '0,13

МЩ01Шо[2 Центры провинции

Нормы отбора

[ Число пунктов на I дм1 карты)

Густонаселенные районы 200- 280 Средненаселенные район« 1^0 - 200 Малонаселенные районы менее 1^0

Автомобильные дороги ( красным цв )

-,0,1,5 Магистральные 1 показать

-о,25 Главные ] полностью

-0,1 Прочие (показать с отбором)

Грунтовые дороги ( красным цветом) Широкие 1 показать

. Шкала высот и глубин

Свыше, 3000 м, 2500,2000, 1500 ; 1000,500,200,100,О,-50. -100; -200;-500;-1000, Глубже,

Узкие

с отбором

1 Порты

4 Международные аэропорты

Нормы отбора

(Число огметок на 1дм* нарты)

Горные районы •■ 20-30 Районы равнин

и океанов ••

10-20

Основные особенности создания общегеографических карт Вьетнама, связанные с разработкой математической основы, анализом и разработкой способов картографической генерализации, определения оптимального содержания карт и способов их отображения рассмотрены в предыдущих главах.

В настоящей главе выполнены только анализ и обобщение основных известных по литературным источникам положений методики с учетом особенностей Вьетнама.

При этом отметим, что при проектировании и разработке математической основы и определения содержания карт учитывалось, что территория страны с точки зрения географических особенностей тянется с севера на юг и подразделяется на три региона, в , которых все элементы содержания характеризуются различными типами и густотой их размещения.

В"процессе разработки методики составления учитывалось, что проекции основного картматериала и составляемой карты различны и возникает задача преобразования изображения из одной проекции в другую. Поскольку в стране начали внедряться в картографическом производстве аналитические комплексы и имеются оптико-механические приборы, в Диссертации рассмотрены теория и методика решения этой задачи с использованием аналитических комплексов и с применением существующей оптико-механической техники.

Следует отметить, что общегеографические карты имеют большую нагрузку, изящные условные знаки, а в стране имеются кадры и приборы для гравирования. Поэтому на основе анализа способов и технологии изготовления оригиналов, в диссертации предлагается .подготовку карт к изданию осуществлять, способом гравирования на пластике. Этот способ дает не только лучшее качество рисунка, но и при этом повышается производительность труда, сокращается объем работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с темой и задачами диссертации, в ней выполнены теоретические и экспериментальные .исследования, к числу которых относится:

1. Анализ и обобщение теоретических основ проектирования и составления общегеографических карт, включающие:

- исследование и разработку совокупности положений, определя-

- 23 -

ющих системные принципы составления этих карт;

- разработку вопросов классификации общегеографических карт по различным признакам;

- исследование и разработку основных положений теории выбора и разработки математической основы карты;

- исследование и разработку способов определения содержания карт с учетом теории и способов картографической генерализации;

- анализ и обобщение способов отображения картографической информации, и использования знаковых систем.

2. Разработка впервые всех аспектов общегеографического картографирования Вьетнама как единой системы, включающая:

глубокий анализ природных явлений, социально-экономических условий картографируемой территории, в результате чего выявлены основные черты природы и главные специфические особенности экономики Вьетнама, влияющие на определение содержания общегеографических карт;

- разработку полной системы критериев оценки и анализа картографических произведений, в том числе общегеографических карт;

- изучение картографо-геодезической обеспеченности Вьетнама, показывающее отсутствие системного подхода в решении этой проблемы;

- обобщение и использование опыта составления общегеографических карт в других странах с использованием полученной системы критериев;

- обоснование системы общегеографических карт ртраны.

3; Разработка математической основы этих карт с учетом особенностей географического положения, конфигурации и размеров страны, а именно картографических проекций, масштабов и ' компоноеок. Выполнены исследования теории простой поликонической, равновеликой и ортогональной поликонических проекций, равновеликой проекции Бонна, равноугольной проекции Лагранжа, обобщенной равнопромежу-точной вдоль меридианов конической проекции Н.А.Урмаева и комбинированных проекций, составленных из равноугольной проекции Лагранжа и равновеликой поликонической проекции, а также проекции Меркато-ра. На основе вычислений их координат и искажений, составления макетов картографических сеток с изоколами, проведения сравнительного анализа этих проекций показано,что для создания системы общегеографических карт Вьетнама наиболее целесообразно применить орто-

тональную поликоническую проекцию, так как она имеет наименьшие величины искажений,лучшее их распределение в пределах территории страны и по своему характеру искажений а наибольшей мере обеспечивает возможность решения комплексных задач с использованием этих карт.

4. Разработка методики определения содержания оощегеографи-ческих карт, конкретных предложений по каждому элементу содержания о применении наиболее целесообразных градаций, шкал, норм и цензов отбора на основе сравнительного анализа известных способов картографической генерализации, а именно: эмпирических способов, предложенных различными учеными России (В.И.Суховым, М.К.Бочаровым,

H.М.Шиловым, А.М.Комковым и др.) и других стран (Топфером, Срнком и др.), известными картографическими учреждениями и фирмами различных стран; способов картографической генерализации по результатам анализа лучших известных общегеографических карт из атласов мира, а также разработанных в диссертации способа генерализации с использованием экспертных оценок и способа дифференциации территории по наличию отображаемых объектов в различных районах страны.

5. Разработка оптимальных способов отображения элементов содержания и систем условных знаков, обеспечивающих хорошую наглядность при условии отображения максимально возможной информации на основе анализа и обобщения известных способов, использования составленных автором образцов карт с различными градациями и цветовым оформлением и выполнения по ним экспертных оценок.

6. Разработка с учетом особенностей Вьетнама всего комплекса вопросов методики проектирования, редактирования, составления карт и в значительной мере подготовки карт к изданию и их издания, наиболее целесообразных технологических схем выполнения этих работ.

СПИСОК'ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

I. Бугаевский Л.М., Н.Т.Суан. Основные положения теории составления общегеографических карт. Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, N 4-5, 1992.

2. Н.Т.Суан. Анализ общегеографических карт Вьетнама, изданных в различных странах мира. Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, N 5-6, 1993. Лодп. в печать 31.03.94г. Зак.ЗббЗ тираж 100

УШГ ""Репрография"