Современная картография и пути ее развития

СОВРЕМЕННАЯ  КАРТОГРАФИЯ

И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЕ РАЗВИТИЯ.

учебно-исследовательская работа по географии

Содержание                                                                                                                    стр.

Введение ……………………………………………………………........................ 3-4

Глава 1. Картография, сущность и предмет науки  ……………………………        5

Глава 2. Современная картограф……………………………………………………  6-9

 2.1  Геоиконика-проект нового научного направления ………………………    10-11

 2.2  Конвергенция картографии и геоинформатика ……………………………  12-13

Заключение ……………………………………………………………………………  14

Литература …………………………………………………………………………       15

Введение

Картография – это наука об исследовании, моделировании и отображении пространственного расположения, сочетания и взаимосвязи объектов и явлений природы и общества. Картография включает технологию и производственную деятельность, если рассматривать её в более широкой трактовке. Земля, небесные тела, звёздное небо и Вселенная - объекты картографии.

Актуальность темы в том, что современные познания о Земле сложились постепенно и развитие шло вместе с общим развитием человечества. И сейчас же теории и методы картографии в современный период изменились. Наиболее популярными плодами картографии, понятными большинству людей, являются образно-знаковые модели пространства в виде плоских карт, глобусов, рельефных и объёмных карт. Они могут быть представлены на твёрдых, плоских или объёмных материалах, таких, как бумага, пластик, или в виде изображения на видеомониторе. 
Объект исследования -  теории и методы картографии в современный период.              Предмет исследования- труды и достижения ученых и практиков.                                         Цель учебно-исследовательской работы- обосновать современную картографию  как новую ценность как хранительницу организованной и пространственно распределенной информации.                                                                                                                                      Задачи:1. Проанализировать  труды и достижения ученых и практиков в обосновании современной картографии.  2. Рассмотреть новое научное направление в современной картографии – «геоиконика», «геоинформатика» .3. Определить перспективы развития современной картографии. 4.Изучить литературу по данной теме.                                                                                                                                                                                                                                                    

Методы исследования: 1.Метод системного анализа, позволяющий выявить какое значение имеет картография  в современный период, выявление новых научных направлений. 2. Описательный метод, позволяющий рассмотреть труды и достижения ученых и практиков в обосновании современной картографии.

3

Учебно-исследовательская работа имеет следующие составные части: а)введение, где содержится постановка проблемы, кратко обосновывается актуальность выбранной темы; б) основная часть, в которой рассматриваются все аспекты исследования; в) заключение, где формулируются выводы по результатам исследования.

4

Глава 1. Картография, сущность и предмет науки.

Картография-древняя и всегда молодая наука, имеющая собственный предмет исследования: отображение и исследование пространственного положения и взаимосвязей явлений природы и общества посредством их картографического изображения,  путём создания и использования карт в научной и практической деятельности .На картах изображаются наши знания о самых разнообразных явлениях, имеющих территориальное распространение.

Наши современные познания о Земле сложились постепенно. Развитие картографии шло вместе с общим развитием человечества,а современный период неразрывно связан с историей прошлых веков. Карты-продукт человеческой культуры ,они отражают уровень представлений об окружающем мире , развития науки и техники ,хранят язык своей эпохи.

Как любая сложная система знаний картография состоит из нескольких разделов :картоведение, математическая картография ,составление и редактирование карт, оформление карт ,издание карт.

Современная картография-это познавательная наука ,исследующая посредством карт пространственное размещение явлений природы и общества ,их связи и динамику.

Картография-наука об отражении и изучении с помощью образно-знаковых моделей объектов и явлений природы и общества, имеющих пространственное распространения .

Содержание каждой науки включает две взаимосвязанные стороны знания: предмет и метод познания.

Картография способна с помощью карт «остановить», «восстановить» пространство и время, представить язык своей эпохи ,уровень технического развития, общества, есть предмет познания картографии.

5

Глава 2. Современная картография

            В основе развития теории и методов картографии в современный период лежат достижения отечественных ученых и практиков. Пред картографией стояли задачи обеспечения страны картами для нужд народного хозяйства, обороны, культуры и образования. С 1919-1923 годы разрабатываются и внедряются в практику аэрофотографические методы съемки. В предвоенные годы были проведены исследования по теории проекций для карт СССР и завершена работа по вычислению размеров эллипсоида Красовского. В эти же годы создано несколько капитальных атласов СССР и мира, среди которых выдающийся «Большой советский атлас мира».

            Много внимания уделялось подготовке специалистов, в том числе и высококвалифицированных кадров. С этой целью был создан Научно-исследовательский институт геодезии и картографии.

            В послевоенный период решались задачи обновления карт и восстановление геодезической сети, разрабатывались аэрометоды. К середине 50-х годов было закончено картографирование всей территории страны. Создавались: обзорно-топографические , тематические карты государственного значения(геологическая, тектоническая, геоморфологическая и др.). Были разработаны школьные атласы и карты.

            Много сделал для развития картографии, и тематического картографирования в частности, основатель советской экономической и социальной географии Николай Николаевич Баранский (1881-1963). Он придавал карте и картографическому анализу первостепенное значение в географических исследованиях, обосновал принципы и методы составления и анализа экономических карт, впервые определил понятие и сущность географического мышления.

Н.Н.Баранский следующим образом сформулировал роль и значение карт в географии:

1. Карта- начальный и конечный моменты географического исследования.

2. Карта- стимул к заполнению пустых мест

6

3. Карта- средство к выявлению географических закономерностей.

4. Карта-необходимый посредник между исследователем и объектом его исследования. Карта является «вторым языком географии».

5. Карта не только необходимое орудие географического исследования, но и неотъемлемый и незаменимый элемент географического изложения.

На протяжении многих лет развитие отечественной картографии связано с именем Константина Алексеевича Салищева (1905-1980)- главы советской географо-картографической школы, выдающегося ученого и организатора картографического образования, не одно десятилетие возглавляющего кафедру картографии в Московском университете, а также Международную картографическую ассоциацию. Уделяя много времени конкретным картографическим произведениям и методам их создания, К.А.Салищев рассматривал картографию не только как техническую дисциплину, как считалось  до него, но и как науку о познании мира. Это представление поставило картографию в ряд познавательных наук, превратило ее в методологическую базу многих исследований, посвященных изучению географического пространства и его структуры.

            Совокупность теоретических трудов К.А.Салищева составляет фундамент географической картографии, которую он определил как «системное картографирование природных и социально-экономических комплексов и их компонентов, когда такие компоненты рассматриваются не сами по себе, а в качестве элементов геокомплексов(геосистем)».

            Известен обобщающий теоретический труд К.А.Салищева «Идеи и теоретические проблемы в картографии 80-х годов», вышедший в свет в 1983 г, где дан последовательный и всесторонний анализ этапов формирования картографии в СССР и за рубежом, критика идеалистических концепций и коммуникативного подхода в картографии.

            Особое внимание Салищев обращает на теоретические аспекты применения космической информации в картографии. Космические полеты открыли новые перспективы в картографии и повлекли за собой два следствия: распространение картографирования и съемок на Луну, другие планеты Солнечной системы.

7

Кроме этого, для создания карт Земли, в том числе и специальных, применяется простанственная информация, получаемая при космических орбитальных полетах. Как говорит известный специалист в области аэрокосмических методов в учебной картографии Л.Е.Смирнов, «картография вступила в новое качественное состояние, став аэрокосмической».

            Возник космический образ Земли, позволивший увидеть нашу планету с орбиты. Современная теоретическая и практическая картография решает такие проблемы, как разработка автоматизированных картосоставительных систем и внедрение аэрокосмических методов создания карт.

Современная отечественная картография унаследовала замечательные русские традиции и имеет значительные успехи. Это относится к возникновению и развитию новых направлений географической картографии, геоинформатики.

Большая заслуга в развитии современной картографии принадлежит Александру Михайловичу Берлянту – известному ученому- картографу, автору многих монографий, высоко оцененных географической общественностью и отмеченных наградами «Русского географического общества»; он разрабатывает теорию новой картографической дисциплины- геоиконики.

            Современная картография «прорастает» в другие сферы. Так, на картографирование и аэрокосмическое зондирование опирается создание географических информационных систем (ГИС). Эту актуальную задачу решают в целях исследования и оптимального использования природных ресурсов и рационального ведения народного хозяйства.

            Картографические изображения(компьютерные карты, трехмерные модели и др.)- это наиболее удобная и целесообразная форма предоставления информации пользователям, а автоматическое изготовление карт- одна из функций ГИС.

            Современная картография приобретает, таким образом, новую ценность как хранительница организованной и пространственно распределенной информации.

            Рассматривая перспективы развития картографической науки, Н.В.Малахов писал, что всегда следует иметь в виду две главные ее задачи:

8

1)     Совершенствование и создание новых картографических произведений,

2)     Полноценное использование их как источников знаний и связанное с этим развитие картографического метода исследования и обучения.  

Одним из важнейших факторов развития картографии сегодня является разработка совершенных методов и средств изготовления и использования карт. Особенно перспективно направление, связанное с внедрением электронно-вычислительной техники и автоматики , способствующее более полному, адекватному восприятию географической действительности.                                

9

Глава 2.1 Геоиконика-проект нового научного направления

            Большая заслуга в развитии современной картографии принадлежит Александру Михайловичу Берлянту- известному ученому-картографу, автору многих монографий, высоко оцененных географической общественностью и отмеченных наградами Русского географического общества, он разрабатывает теорию новой картографической дисциплины- геоиконики.

            Тенденцией развития современной науки является интеграция идей и методов. Так, на стыке географии и экологии развивается комплексное направление- геоэкология, пограничной научной дисциплиной, возникшей на стыке интересов картографии, дистанционного зондирования и машинной графики, является геоиконика. Геоиконика находится в стадии формирования.

            Человек, осваивая и познавая мир от окружения, где он живет, до дальних стран, не может обойтись без передачи сведений о нем не с помощью текста, а с помощью графического образа. Таких графических образов планеты существует бесчисленное множество .Для обозначения всего множества карт, снимков, любых других графических изображений геопространства применяется термин «геоизображение».

            Геоизображение- любая пространственно-временная, масштабная, генерализованная модель земных объектов или процессов, представленная способами графикации в образной форме.

Основные свойства геоизображения отражены в его определении. Это масштабность ,т.е. уменьшенность ,по сравнению с реально существующим объектом ; генерализованность т.е.изображение наиболее главных, характерных черт объекта или явления ; графический способ создания передаваемого образа

1)плоские, или двухмерные;

2)объемные, или трёхмерные;

3)динамические,или трёх-,четырёхмерные.

Наиболее распространены до сих пор плоские геоизображения :картографические, фотографические, телевизионные, сканерные и локационные ,машинографические.

10

            Вторую группу составляют объёмные ,или трёхмерные ,модели,такие,как стереоскопические геоизображения,блоковые,голографические.Пока голограммы не получили в картографии широкого распространения , но создания геоизображения-голограммы принципияльно возможно и является делом будущего.В этом случае предоставится возможность увидеть на экране невидемые поверхности, например рельеф морского дна.

Третью группу образуют динамические геоизображения ,которые достаточно быстро внедряются в науки о Земле .Этому способствует интерес к изучению динамики явлений,к процессу мониторинга.Можно сказать,что динамические изображения в обозримом будущем станут не менее привычными средствами познания окружаещей действительности,чем карта,аэро-или космический снимок третьей группе относятся и мультипликационные геоизображения,составленные из карт или снимков, и кинематографические геоизображения.

На стыке разных классов существует великое множество комбинированных геоизображений,сочетающих в себе свойства всех трёх групп,перечисленных выше.

Единая теория геоизображения позволяет взаимно сопоставить различные модели геопространства и упорядочить многообразие графических образов планеты. Кроме этого ,она призвана сыграть значительную роль в развитии геоинформатики вообще и геоинформационных систем в частности.Именно геоизображения (графицирмационное географическое пространство )-основная форма представления информации пользователям ГИС,а автоматическое изготовление геоизображений – одна из главных функций ГИС .Геонформация,как говорит А.М.Берлянт,-это важнейший продукт и ценный товар в наше перегруженное информацией время.

11      

Глава 2.2  Конвергенция картографии и геоинформатики

            Рациональное природопользование, организация территории, охрана окружающей среды, геоэкологический прогноз и мониторинг, многие другие важные вопросы взаимодействия и управления окружающей средой решаются на базе прочного информационного обеспечения.

Большинство ГИС включает в свои задачи создание карт или использует картографические материалы как источник информации.

Современная геоинформационная система сокращённо (ГИС)- это автоматизированная система, имеющая большое количество графических и тематических баз данных соединенная с модельными и расчётными функциями для манипулирования ими и преобразования их в пространственную картографическую информацию для принятия на её основе разнообразных решений.

Само понятие ГИС характеризует её сущность:

1.      Речь идёт о достаточно сложной системе, действующей как единое целое;

2.      Подчёркивается информационное решение научных и практических задач;

3.      Информация географическая, тематически  разнообразная , масштабированная и генерализованная во времени в пространстве;

Базы данных являются обязательным компонентом ГИС. Они бывают двух типов:графические и тематические. В графических базах данных хранится то, что принято называть топографической основой. В тематических базах данных содержится информация, составляющая специальную нагрузку карты, различные описания территории, данные отчетов, различного характера дополнительные данные.

      Оба вида баз предоставляют собой файлы (наборы) данных, хранящиеся на магнитных носителях. Кроме них, любая ГИС имеет систему визуализации данных, выводящую на экран имеющуюся информацию в виде карт, таблиц, схем.

12

Кроме этой системы, имеется также система управления данными, при помощи которой происходит их поиск, сортировка, исправление и анализ.(см.рис.1). Двумя необходимыми компонентами ГИС являются также системы ввода и вывода информации. Система ввода- это программный блок, отвечающий за получение данных , источниками которых могут быть различные электронные устройства, космических и аэрофотоснимки, обрабатываемые на специальных рабочих станциях. Система вывода предназначена для представления результатов работы в виде, удобном потребителю. При помощи графопостроителя или принтера можно получить высококачественные черно-белые и цветные изображения.(см.рис.2)

Рис.1. Составные части геоинфомационных систем.

Рис.2.                      

Компьютерное геоизображение ключевого участка «Можжевеловая роща»

13

Заключение

            ГИС по назначению и своим функциям является многоцелевой и ориентирована на обеспечение данными об окружающей среде широкого круга организаций и граждан. Картографические изображения (компьютерные карты, трехмерные модели, дисплейфильмы и т.п.)- наиболее удобная форма предоставления информации пользователям, а автоматическое изготовление карт- одна из функций ГИС.

«Конвергенция картографии и геоинформатики обоюдовыгодна: с одной стороны, ГИС опирается на картографические данные, а с другой, служит базой для автоматизированного картографирования. В результате картография приобретает новую ценность, поскольку в современном мире вряд ли отыщется сфера деятельности, безразличная к организованной информации»

14

 Литература

1.Салищев К. А., Основы картоведения, 3 изд., т. 2, М., 1962; его же, Предмет и метод картографии (некоторые современные взгляды),

2.Комиссарова Т.С. Картография с основами топографии: Учеб.для студентов высших   пед.учеб.заведений, обучающихся по геогр. И естественно-научн.спец.

М.: Просвещение, 2016

15