Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Картография как наука.
Картография – это наука, рассматривающая методы составления, издания и использования разнообразных карт. Создание карт основано на использовании и обобщении геодезических и топографических материалов, крупномасштабных планов, материалов аэрофотосъемки и космической съемки.
В результате изучения данной дисциплины получают информацию о классификации карт и других картографических произведений, основных элементах карты (математической основе, картографическом изображении, элементах дополнительных характеристик и оснащении), способах картографического изображения, элементах подробного изображения поверхности Земли, способах создания топографических и специальных карт, сущности генерализации, основных этапах создания и издания различных карт, методах цифрового картографирования, современных тенденциях развития картографии. Это позволяет обосновать и рассчитать масштаб карты и другие элементы математической основы, использовать различные картографические проекции, выбрать оптимальные способы картографирования для тематических карт, разрабатывать программу составления и последующего издания различных карт. Особое место занимает картография в анализе современного состояния экологии, информация о которой может быть получена и графически представлена на основании экологического мониторинга и экологической экспертизы.
История развития картографии.
Прообразами первых картографических произведений являются рисунки, изображенные на скалах и костях животных первобытными людьми. Первые географические карты в научном понимании термина появились в античной Греции. Со времен Владимира Мономаха берет начало развитие картографии Киевской Руси. В XІV-XVІ ст. стали использоваться навигационные карты. В XV ст. появляются первые напечатанные карты. Начиная с XVІ ст. становятся систематическим картографические съемки суши. Появляется профессия геодезиста. Началось картографирование открытых земель.
В 16 веке был опубликован первый российский труд о выполнении геодезических работ и создана карта Московской державы – «Большой чертеж». В 1600-1601 гг. появилась карта, созданная Федором Годуновым по «Большому чертежу», с нанесенными на неё меридианами и параллелями и с планом Москвы. Большое значение для развития топографии и картографии имел созданный в 1739 г. Географический департамент, руководителем которого с 1757 по 1765 гг. был российский ученый М.В. Ломоносов. В 1822г. создан Корпус военных топографов, выполняющий основные объемы топографических и картографических работ.
Во вт. половине ХІХ ст. топографические карты нашли новые области применения: в инженерном деле, при геологических съемках и т.д.
Первая мировая война стала толчком для использования новых методов в топографо-геодезических работах и картографии, например, аэрофотосъемки.
В 1961 г. с целью всестороннего развития картографии организована Межнародная картографическая ассоциация (МКА).
С развитием науки и средств автоматизации расширились виды работ в картографии, включающие дистанционное зондирование Земли, материалы экологического мониторинга, цифровые модели, автоматизированные компьютерные технологии создания и обновления карт и др.
Теоретические концепции картографии.
Это обобщенная система взглядов на предмет и методы картографии, включающая:
- познавательные и модельно-познавательные концепции представления картографии, как науки про изучение поверхности Земли на современном этапе с помощью картографического моделирования, а саму карту - как модель действительности;
- коммуникативная концепция, когда картография представлена как наука про передачу пространственной информации, а карта, как канал информации или способ коммуникации;
- языковая концепция, представляющая выбор оптимального языка карты с помощью принятых условных знаков;
- геоинформационная концепция, представляющая систему информационно-картографического моделирования и представления геосистем. Карта трактуется как образно-знаковая геоинформационная модель познания и способ передачи информации в цифровой форме.
Данные концепции характеризуют многогранность картографии.
Связь картографии с другими науками и ее структура.
Современная картография, представляет собой систему научных дисциплин, тесно связанных с разными отраслями науки и техники, особенно геодезии, топографии, математики, компьютерной графики. Ее структура включает:
- теоретические основы создания различных карт;
- историю развития картографии;
- методы и технологии изготовления, обновления и редактирования карт;
- теорию и методы выбора языка карты, системы условных знаков и правила их использования;
- теорию и методы оформления картографических произведений, в том числе с использованием компьютерной графики;
- теорию и методы использования картографических произведений (карт, атласов, глобусов и др.) в разных сферах практической, научной, культурной и образовательной деятельности;
- картографическая информатика, создающая сведенья и методы сбора, систематизации и передачи пользователям информации о картографических произведениях;
- картографическая топонимика, изучающая географические названия их значения с целью обоснованного изображения и правильной передачи на картах;
- топографическая картография, разрабатывающая географические и геометрические методы, изучения поверхности Земли с целью создания на этой основе соответствующих карт;
- экономические основы картографического производства, решающие проблемы оптимальной организации и планирования, повышения производительности труда, внедрения новых эффективных методов создания картографических произведений.
С появлением новых отраслей знаний возникают все новые разделы тематической картографии. Связи картографии с другими науками настолько тесны, что трудно выделить какую-либо из них, чтобы она не имела необходимости в картографическом изображении их идей. Это экономическая и социальная география, экономика, история, физическая география, ландшафтоведенье, математика, геодезия, астрономия, дистанционное зондирование, геоинформатика, кибернетика и др.
Главная цель картографии - правильное отображение и исследование действительности посредством картографических изображений как особых пространственных моделей реальных явлений - предопределяет важность и необходимость ее обоснования на принципах диалектического материализма, наиболее полно раскрывающего общие законы природы, общества и мышления, в первую очередь на ленинской теории отражения. Вне марксистско-ленинской философии невозможны правильное истолкование сущности основных понятий картографии (например, о картографических знаках и генерализации), научный анализ ее теоретических положений и эмпирического материала, целеустремленное развитие картографического метода исследований и т. п. Тесные связи, издавна соединяющие картографию со многими науками, возникают по новым направлениям и усиливаются в процессе всеобщего научно-технического прогресса. Ему свойственно решение сложных проблем совместными усилиями многих наук, что способствует их взаимному проникновению и обогащению. В картографии этот факт хорошо проявляется на ее границах и перекрытиях с другими науками и в формировании многих новых отраслей тематического картографирования.
Исторически картография близка к географии (см. § 12.4) и геодезии (см. § 14.11). Рассмотрим сначала ее взаимосвязи с циклом геодезических наук. Геодезия, изучающая фигуру, размеры и гравитационное поле Земли, а также методы измерения на ее поверхности, доставляет картографии точные данные о геометрических параметрах Земли и координаты геодезических сетей. Эти данные образуют геодезическую основу карт. Фотограмметрия разрабатывает методы определения положения и размеров объектов земной поверхности по наземным и преимущественно по аэро- и космофотоснимкам, а также преобразование фотоснимков в ортогональное (плановое) фотоизображение. На стыке этих отраслей знания с картографией располагается топография, создающая первичные крупномасштабные топографические карты, которые так или иначе образуют основу всех географических карт. От геодезии и фотограмметрии топография заимствует геодезическую опору, методы измерений и пространственной фиксации, от картографии - проекции, систему отображения (картографические знаки) и принципы генерализации. Но все производные топографические карты готовятся лабораторными методами, используемыми в картографии, что дает теперь основание выделять особо топографическую картографию.
Топография, картография и вообще науки о Земле широко используют дешифрирование и интерпретацию (истолкование) аэро- и космофотоснимков как весьма эффективное средство получения разносторонней информации о земной поверхности по ее фотографиям. Освоение человеком космоса повлекло разностороннее развитие дистанционных, в том числе фотографируемых, методов исследования Земли и планет, получивших обобщающее название дистанционного зондирования. Его комплексирование с картографическими методами привело к разработке космической картографии как самостоятельного предмета или раздела курса проектирования и составления карт, обращенного к созданию, совершенствованию и обновлению земных карт и карт планет по информации, получаемой из космоса (хотя терминологически было бы правильнее считать задачами космической картографии только создание внеземных карт).
Особенно сильны и плодотворны связи картографии с географией и науками о Земле. Картографирование немыслимо в отвлечении от существа и особенностей изображаемых явлений. География вооружает картографа необходимыми знаниями о природных и производственных территориальных комплексах, науки о Земле - о компонентах природных комплексов. В свою очередь эти науки используют картографию как особый метод исследования природной среды, размещения населения и общественного производства, их пространственных взаимосвязей и динамики. Например, геоморфология широко применяет картографический метод для изучения рельефа и в то же время дает картографу понимание рельефа, обеспечивающее его правильное отображение. Именно наличие органических связей привело к образованию в пограничных областях между названными науками и картографией соответствующих отраслей тематического картографирования (см. § 1.5). В этом аспекте закономерно говорить о географической картографии - системном картографировании природных и социально-экономических территориальных комплексов и их компонентов как элементов этих комплексов.
Очень продуктивно расширение связей картографии с математикой, обязанное научно-техническому прогрессу и внедрению ЭВМ. Картография всегда опиралась на математику. Математическую картографию можно вообще рассматривать как математическую дисциплину. Но до недавнего времени применение математики в картографии ограничивалось преимущественно математическим анализом и аналитической геометрией. Теперь с успехом привлекаются и многие другие разделы математики, особенно математическая статистика и вычислительная математика, во-первых, для обработки информации при создании новых карт, во-вторых, при научном и практическом использовании карт, что способствует повышению производительности труда и сильно облегчает решение многих проблем картографии, в частности по разработке новых типов карт и совершенствованию картографического метода исследования. Все это делает необходимым для картографов освоение электронно-вычислительной техники и углубление математических знаний.
Весьма эффективно привлечение в картографию современных достижений физики для конструирования картографической аппаратуры и применения в проектировании и оформлении карт. Примерами могут быть возрастающее использование лазерной техники, поиски по применению голографии для получения объемных картографических изображений и многое другое.
Картография стремится использовать в своих интересах также разработки вновь сформировавшихся отраслей знаний, в частностиинформатики, при организации информационно-картографических служб (см. § 9.1).
Таковы основные связи картографии с другими науками. Разумеется, отдельные картографические дисциплины широко используют в своих целях исследования и материалы иных отраслей знания (например, инженерной психологии и технической эстетики при разработке вопросов оформления карт), но анализ этих связей удобнее выполнить при изложении соответствующих разделов картографии.
В настоящее время значение карты исключительно велико. Главное достоинство ее состоит в том, что она дает наглядное представление о форме и размерах различных частей земной поверхности, о соотношении между водными пространствами и сушей, о положении отдельных государств и т.д.
Только при наличии карт, дающих наглядное представление о положении различных форм земной поверхности, удалось решить такие важные задачи как сокращение водных путей сообщения: прорытие Суэцкого канала (в 1869 г.), прорытие Панамского канала (в 1913 г.), прорытие каналов в России: Беломорско – Балтийского, Москва – Волга и Волга – Дон и др.
Важное значение имеет карта в военном деле. Без карты нельзя планировать и проводить никаких военных операций.
По карте планируются, строятся различные инженерные и гидротехнические сооружения, дороги, города, промышленно-территориальные комплексы и многое другое.
Значительна роль карты в сельском хозяйстве. Карта служит ценным пособием при политическом образовании масс, помогая ориентироваться в вопросах международного положения и геополитики.
В настоящее время карта приобрела важное значение при проведении мероприятий природоохранного характера и рационального природопользования. Карта необходима всем: геологу, географу, экологу, инженеру, государственным служащим, оперативно управляющим экономикой, учителям и преподавателям, военослужащим разных родов войск.