9. Создание карты¶
|
Цель: |
Ознакомиться с процессом создания карты |
Основные понятия: |
Создание карты, макет карты, масштабная линейка, стрелка севера, легенда карты, картографическое изображение, единицы измерения |
9.1. Обзор¶
Создание карты – это процесс организации элементов карты на листе бумаги таким образом, чтобы без лишних слов любой среднестатистический человек мог эту карту „прочитать“. Чаще всего карты создают для презентаций и отчётов, где слушателями или читателями являются политики, простые граждане или учащиеся – люди, не имеющие подготовки в области геоинформационных систем. Именно поэтому карта должна быть эффективна в передаче любой пространственной информации. Главные элементы карты: название карты, картографическое изображение, легенда, стрелка севера, масштабная линейка, дополнительные сведения и рамка карты (см. figure_map_elements).
Рис. 9.28 Главные элементы карты (подписаны красным): название (title), картографическое изображение (map body), легенда (legend), стрелка севера (north arrow), масштабная линейка (scale bar), дополнительные сведения (acknowledgement) и рамка карты (map border).¶
На карту могут быть добавлены другие элементы: координатная сетка или название проекции карты. Все вместе эти элементы помогают читателю карты интерпретировать отображённую на ней информацию. Конечно, важнейшей частью карты является картографическое изображение, которое содержит картографическую информацию. Прочие элементы способствуют процессу взаимодействия и помогают читателю карты самостоятельно ориентироваться и понимать содержание карты. Например, название карты сообщает о содержании карты, а легенда карты соотносит символы карты с картографируемыми объектами.
9.2. Название карты¶
Название карты очень важно, так как зачастую это первое на что смотрят на карте. Можно сравнить это с заголовком статьи в газете. Название должно быть кратким, но говорящим о том, что изображено на карте.
9.3. Рамка карты¶
Граница карты – это линия, которая точно оконтуривает отображаемые на карте области. Когда карту печатают с наложенной координатной сеткой (о ней речь пойдет дальше), вдоль границы карты зачастую можно найти информацию о координатах, как показано на рисунке figure_map_legend.
9.4. Легенда карты¶
Карта – это упрощённое изображение реального мира, а картографические символы используются для представления реальных объектов на карте. Без символов мы не смогли бы понять карту. Чтобы быть уверенным, что пользователь сможет правильно прочитать карту, используется легенда карты, которая даёт ключ ко всем отображаемым на карте символам. Это как словарь, который даёт возможность понять значение того, что изображено на карте. Чаще всего легенда изображается в виде прямоугольника в углу карты. Она содержит символы, каждый из которых представляет тип объекта на карте. Например, символ здание показывает, как идентифицировать здания на карте (см. figure_map_legend).
Рис. 9.29 Две карты одной территории, обе с водным объектом в основе карты, но с разными темами, символами карты и цветами в легенде.¶
Вы также можете использовать разные символы и пиктограммы в легенде чтобы создавать разные темы. Взглянув на рис. figure_map_legend слева, вы увидите карту с информацией о рельефе местности, где изображено озеро голубого цвета, и наложены изолинии рельефа и отметки высот. В правой части рисунка вы видите ту же область с тем же озером на заднем плане, но она сделана для того, чтобы туристы могли увидеть местоположение домов, которые они могут арендовать на выходные. Она использует более яркие цвета и иконки домов, а также более описательные и привлекательные описания в легенде.
9.5. Стрелка севера¶
Стрелка севера (иногда называемая розой компаса) – это графическое отображение основных географических направлений: Север, Юг, Восток и Запад. На карте используется для указания направления на Север.
Например, в ГИС это означает, что дом, расположенный к северу от озера, на карте может быть найден сверху от озера. Дорога на востоке будет на карте справа от водного объекта, река на юге – снизу, а если вам нужна железнодорожная станция к западу от озера, на карте вы найдёте её слева.
9.6. Масштаб¶
Масштаб карты показывает, во сколько раз объекты на карте меньше или больше соответствующих объектов в реальном мире. Он представляется в единицах измерения карты (метры, футы или градусы). Масштаб может быть выражен несколькими способами, например, словами – именованный масштаб (в 1 см – 250 м), дробью – численный масштаб (1 : 25 000) или графически – в виде масштабной линейки (см. figure_map_scale).
Именованный масштаб наиболее часто используется в силу более лёгкого понимания большинством пользователей карт. Пример именованного масштаба приведен на рисунке figure_map_scale (a). Другой вид – численный масштаб, где соотношение величин карты и реального отображаемого мира представляется в виде дроби. Например, численный масштаб 1 : 25 000 означает, что любое расстояние на карте – это 1/25000 от реального расстояния на поверхности (см figure_map_scale (b)). Значение 25000 в дроби также называется знаменатель масштаба. Более опытные пользователи зачастую предпочитают именно численный вид отображения масштаба, чтобы не создавать путаницу.
Если численный масштаб указывает очень маленькое соотношение, например 1 : 1 000 000, такая карта называется мелкомасштабной. Если же соотношение достаточно большое, например 1 : 50 000, карта называется крупномасштабной. Лучше запомнить: мелкомасштабная карта охватывает большую территорию, а крупномасштабная карта – маленькую территорию!
Масштабная линейка – это другой, графический способ представления масштаба. Масштабная линейка показывает измеряемые расстояния на карте. Эквивалентное расстояние в реальном мире размещено рядом, как показано на рисунке figure_map_scale (c).
Рис. 9.30 Масштаб карты может быть описан словами (а), дробью (б) или масштабной линейкой (в)¶
Карты обычно делаются в стандартных масштабах, например, 1 : 10 000, 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000, 1 : 250 000, 1 : 500 000. Что это означает для человека, пользующегося картой? Это значит, что если вы умножите расстояние, измеренное на карте, на знаменатель масштаба, вы узнаете расстояние в реальном мире.
Например, если расстояние в 100 мм необходимо измерить на карте масштаба 1 : 25 000, то расстояние в реальном мире будет рассчитываться следующим образом:
100 mm x 25,000 = 2,500,000 mm
Это означает, что 100 мм на карте эквивалентны 2,500,000 мм (2500 м) в реальном мире.
Другой интересный аспект масштаба карты состоит в том, что чем крупнее масштаб карты, тем информация на карте будет более детализирована. На рис. figure_map_scale_compare представлен такой пример. Обе карты одинакового размера, но разного масштаба. Изображение с левой стороны более детализировано, например, дома к юго-западу от водоёма чётко идентифицируются как отдельные квадраты. На изображении справа вы можете увидеть только черные скопления прямоугольников, а каждый отдельный дом увидеть невозможно.
Рис. 9.31 Карты показаны в двух разных масштабах. Масштаб слева – 1 : 25 000, масштаб справа – 1 : 50 000.¶
9.7. Дополнительные сведения¶
В дополнительные сведения включается важная текстовая информация. Например, информация о качестве исходных данных может помочь читателю понять, как, кем и когда данная карта была создана. Если у вас имеется топографическая карта вашего города, будет полезным знать, когда она была создана, и кто её автор. Если карте более 50 лет, то вы скорее всего обнаружите на карте немало построек и дорог, которых в реальности уже не существует или, наоборот, отсутствие на карте тех объектов, которые были построены позже. Если вы знаете, что карта была создана в официальном учреждении, вы можете связаться с ними и выяснить, имеется ли у них более современная карта, на которую вынесена более актуальная информация.
9.8. Координатная сетка¶
Координатная сетка – это линии на карте, которые помогают ориентироваться в пространстве и могут использоваться в качестве привязки. Например, на линиях координатной сетки можно указать значения широты параллелей и долготы меридианов. Когда Вам необходимо упомянуть определённый участок карты во время Вашей презентации или отчёта, то Вы можете сказать: „Дома, расположенные поблизости на широте 26.04 / долготе -32.11 часто подвергаются наводнениям в январе и феврале“ (см. figure_map_graticule).
Рис. 9.32 Координатная сетка (красные линии) является графическим отображением параллелей и меридианов Земли. Подписи значений широты и долготы на рамке карты могут быть использованы для облегчения навигации по карте.¶
9.9. Проекция карты¶
Картографическая проекция является приближенным представлением трёхмерной модели Землю со всеми находящимися на ней объектами (домами, дорогами, озёрами) на плоском листе бумаги. Это намного сложнее, чем Вы можете себе представить, так как даже по прошествии нескольких веков не нашлось ни одной проекции, которая бы точно смогла отобразить произвольный участок земной поверхности. Каждая проекция имеет свои преимущества и недостатки.
Чтобы создавать карты с максимальной точностью, люди изучали, меняли и придумывали различные виды проекций. В итоге почти каждая страна разработала собственную картографическую проекцию ради увеличения точности отображения карт для своей территории (см. figure_map_projection).
Рис. 9.33 Карта мира в различных проекциях. Слева – равновеликая проекция Мольвейде, справа – равнопромежуточная цилиндрическая проекция¶
С учётом этого мы можем теперь понять, почему добавление имени картографической проекции на карту так важно. Это позволяет читателю быстро определить, может ли одна карта быть сопоставлена с другой. Например, объекты на карте в так называемой равновеликой проекции выглядят совершенно иначе по сравнению с объектами, спроецированными в равнопромежуточной проекции (см. figure_map_projection).
Картографические проекции – слишком объемлющая тема, которую невозможно осветить здесь в полном объёме. Если Вы хотите узнать о них больше, то, возможно, Вам стоит обратиться к предыдущей теме, рассказывающей о системах координат.
9.10. Типичные ошибки / о чём стоит помнить¶
Порой непросто создать карту, которая бы не только легко воспринималась, но и в то же время наглядно показывала и объясняла читателю всю нужную ему информацию. Чтобы соблюсти этот баланс, Вам необходимо идеально разместить и скомпоновать все элементы карты. Вы должны концентрироваться на той информации, которую Вы хотите донести с помощью Вашей карты, а также на том, как должны быть упорядочены её элементы, такие как легенда, масштабная линейка и сопровождающая информация. Достигнув этого баланса, Вы получите хорошо спроектированную и информативную карту, которая будет не только хорошо смотреться, но и легко восприниматься.
9.11. Что мы узнали?¶
Подведем итоги:
Создание карты означает размещение элементов карты на полотне бумаги.
Элементы карты включают название, картографическое изображение, границу, легенду, масштаб, стрелку севера и дополнительные сведения.
Масштаб представляет собой отношение расстояния на карте к фактическому расстоянию в реальном мире.
Масштаб отображается в единицах карты (метрах, футах или градусах)
Легенда объясняет все символы на карте.
Карта должна объяснять сложную информацию настолько просто, насколько это возможно.
Карты, как правило, ориентированы севером вверх.
9.12. Попробуйте сами!¶
Вот некоторые идеи для заданий:
Загрузите в свой ГИС-проект слои с какими-нибудь векторными данными по интересующей Вас территории. Проверьте, смогут ли обучающиеся идентифицировать различные типы элементов легенды, такие как категории дорог или здания. Создайте список элементов легенды и определите внешний вид их обозначений так, чтобы читатель мог легко сопоставить их с теми, что представлены на карте.
Create a map layout with your learners on a sheet of paper. Decide on the title of the map, what GIS layers you want to show and what colors and icons to have on the map. Use the techniques you learned in Topics Векторные данные and Атрибуты векторных данных to adjust the symbology accordingly. When you have a template, open the QGIS print layout and try to arrange a map layout as planned.
9.13. Стоит учесть¶
Если Вы не имеете доступа к компьютеру, можно использовать любую топографическую карту и обсудить оформление карты вместе с учениками. Удостоверьтесь, что они понимают, что именно карта хочет рассказать. Что можно улучшить? Насколько точно карта передаёт историю региона? Насколько карта столетней давности отличается от такой же современной карты?
9.14. Дополнительная литература¶
Книги:
Chang, Kang-Tsung (2006). Introduction to Geographic Information Systems. 3rd Edition. McGraw Hill. ISBN: 0070658986
DeMers, Michael N. (2005). Fundamentals of Geographic Information Systems. 3rd Edition. Wiley. ISBN: 9814126195
Website: https://en.wikipedia.org/wiki/Scale_(map)
Руководство пользователя QGIS содержит подробную информацию о создании карт в QGIS.
9.15. Что дальше?¶
В следующем разделе мы познакомимся с векторным анализом и узнаем, что можно делать в ГИС помимо красивых карт!