.svg/1280px-World_Map_(political).svg.png)
Карта — это символическое изображение , подчеркивающее отношения между элементами некоторого пространства, такими как объекты , регионы или темы.
Многие карты статичны, зафиксированы на бумаге или другом прочном носителе, тогда как другие являются динамическими или интерактивными. Хотя карты чаще всего используются для изображения географии , карты могут представлять любое пространство , реальное или вымышленное, независимо от контекста или масштаба , например, при картировании мозга , картировании ДНК или картировании топологии компьютерной сети. Картируемое пространство может быть двухмерным, например, поверхность Земли, трехмерным, например, недра Земли, или даже более абстрактными пространствами любого измерения, например, возникающими при моделировании явлений, имеющих много независимых переменных.
Хотя самые ранние известные карты изображают небеса, географические карты территории имеют очень давнюю традицию и существуют с древних времен. Слово «карта» происходит от средневековой латыни : Mappa mundi , где Mappa означало «салфетка» или «ткань», а mundi — «мир». Таким образом, «карта» стала сокращенным термином, обозначающим двухмерное изображение поверхности мира.
История картографии прослеживает развитие картографии или картографической технологии в истории человечества. Карты были одним из самых важных изобретений человечества на протяжении тысячелетий, позволяя людям объяснять и ориентироваться в мире. Самые ранние сохранившиеся карты включают наскальные рисунки и гравюры на бивне и камне, за которыми следуют обширные карты, созданные древним Вавилоном , Грецией и Римом , Китаем и Индией . В своей самой простой форме карты представляют собой двухмерные конструкции, однако со времен классической Греции карты также проецировались на трехмерную сферу, известную как глобус. Проекция Меркатора , разработанная фламандским географом Герардом Меркатором , широко использовалась в качестве стандартной двумерной проекции Земли для карт мира до конца 20 века, когда были сформулированы более точные проекции. Меркатор также был первым, кто использовал и популяризировал концепцию атласа как собрания карт.
Картография или создание карт — это изучение и практика создания изображений Земли на плоской поверхности (см. Историю картографии ), а тот, кто создает карты, называется картографом .
Дорожные карты , пожалуй, являются наиболее широко используемыми сегодня картами и составляют подмножество навигационных карт, которые также включают аэронавигационные и морские карты , карты железнодорожных сетей, а также карты для пеших и велосипедных прогулок. С точки зрения количества, наибольшее количество нарисованных листов карт, вероятно, приходится на местные исследования, проводимые муниципалитетами , коммунальными предприятиями, налоговыми инспекторами, поставщиками экстренных служб и другими местными агентствами. Многие национальные геодезические проекты были выполнены военными, например, Британская служба артиллерийских исследований : гражданское правительственное учреждение, всемирно известное своими всесторонне детализированными работами.
Помимо информации о местоположении, карты также могут использоваться для изображения контурных линий , указывающих постоянные значения высоты , температуры , количества осадков и т. д.
Ориентация карты — это соотношение между направлениями на карте и соответствующими направлениями компаса в реальности. Слово « ориент » происходит от латинского oriens , что означает восток. В средние века многие карты, в том числе карты Т и О , рисовались с востоком вверху (это означает, что направление «вверх» на карте соответствует востоку на компасе). Наиболее распространенным картографическим соглашением является то, что север находится в верхней части карты.
Карты не ориентированы севером вверху:
Многие карты нарисованы в масштабе , выраженном в соотношении , например 1:10 000, что означает, что 1 единица измерения на карте соответствует 10 000 таких же единиц на местности. Заявление о масштабе может быть точным, если нанесенный на карту регион достаточно мал, чтобы можно было пренебречь кривизной Земли, например, на карте города . Для картирования более крупных регионов, кривизну которых нельзя игнорировать, требуются проекции для отображения искривленной поверхности Земли на плоскость. Невозможность сплющить сферу до плоскости без искажений означает, что карта не может иметь постоянного масштаба. Скорее, в большинстве проекций лучшее, чего можно достичь, — это точный масштаб по одному или двум путям проекции. Поскольку масштаб везде разный, его можно значимо измерить только как масштаб точек для каждого местоположения. Большинство карт стремятся удержать изменение масштаба точек в узких пределах. Хотя масштаб является номинальным, он обычно достаточно точен для большинства целей, если только карта не охватывает большую часть Земли. В рамках карты мира масштаб как одно число практически не имеет смысла на большей части карты. Вместо этого это обычно относится к масштабу вдоль экватора.
На некоторых картах, называемых картограммами , масштаб намеренно искажен, чтобы отразить информацию, отличную от площади суши или расстояния. Например, эта карта (слева) Европы была искажена, чтобы показать распределение населения, хотя грубая форма континента все еще различима.
Еще одним примером искаженного масштаба является знаменитая карта лондонского метрополитена . Основная географическая структура соблюдена, но линии метро (и река Темза ) сглажены, чтобы прояснить взаимосвязи между станциями. Рядом с центром карты станции расположены дальше, чем по краям карты.
Дальнейшие неточности могут быть преднамеренными. Например, картографы могут просто опускать военные объекты или удалять объекты исключительно для повышения четкости карты. Например, на карте дорог могут не быть показаны железные дороги, небольшие водные пути или другие заметные объекты, не относящиеся к дорогам, а даже если и есть, то они могут быть показаны менее четко (например, пунктирными или пунктирными линиями/контурами), чем основные дороги. Эта практика, известная как расхламление, облегчает чтение интересующего пользователя предмета, обычно без ущерба для общей точности. Карты на основе программного обеспечения часто позволяют пользователю переключать режимы «ВКЛ», «ВЫКЛ» и «АВТО» по мере необходимости. В режиме АВТО степень разгрома регулируется по мере того, как пользователь меняет отображаемый масштаб.
Географические карты используют проекцию для преобразования трехмерной реальной поверхности геоида в двухмерное изображение. Проекция всегда искажает поверхность. Существует множество способов распределения искажений, поэтому существует множество картографических проекций. Какую проекцию использовать, зависит от назначения карты. [3]
Различные объекты, показанные на карте, представлены условными знаками или символами. Например, цвета можно использовать для обозначения классификации дорог. Эти знаки обычно поясняются на полях карты или в отдельно публикуемом листе характеристик. [4]
Некоторые картографы предпочитают, чтобы карта занимала практически весь экран или лист бумаги, не оставляя места «за пределами» карты для информации о карте в целом. Эти картографы обычно помещают такую информацию в «пустую» область «внутри» карты — картуш , легенду карты , заголовок, компасную розу , линейчатую шкалу и т. д. В частности, некоторые карты содержат меньшие «подкарты» в пустых областях. - часто один в гораздо меньшем масштабе, показывающий весь земной шар и расположение всей карты на этом глобусе, а некоторые показывают «области интереса» в более крупном масштабе, чтобы показать детали, которые в противном случае не поместились бы. Иногда на дополнительных картах используется тот же масштаб, что и на большой карте - несколько карт смежных Соединенных Штатов включают в себя дополнительные карты того же масштаба для каждого из двух несмежных штатов.
Разработка 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 в себе ауру авторитета и функционально служит определенной цели. для целевой аудитории.
Разработка карты включает в себя объединение ряда элементов и принятие большого количества решений. Элементы дизайна делятся на несколько широких тем, каждая из которых имеет свою собственную теорию, свою программу исследований и свои лучшие практики. Тем не менее, между этими элементами существует синергетический эффект, а это означает, что общий процесс проектирования — это не просто работа над каждым элементом по одному, а итеративный процесс обратной связи по настройке каждого для достижения желаемого гештальта .
Карты мира или больших территорий часто бывают либо «политическими», либо «физическими». Самая важная цель политической карты – показать территориальные границы ; Целью физического изображения является показать такие географические особенности , как горы, тип почвы или землепользование, включая инфраструктуру, такую как дороги, железные дороги и здания. На топографических картах возвышения и рельеф показаны горизонталями или штриховкой. Геологические карты показывают не только физическую поверхность, но и характеристики подстилающих пород, линий разломов и подземных структур.
С последней четверти ХХ века незаменимым инструментом картографа стал компьютер. Большая часть картографии, особенно на уровне сбора данных , была отнесена к географическим информационным системам (ГИС). Функциональность карт значительно расширилась благодаря технологии, упрощающей наложение пространственно расположенных переменных на существующие географические карты. Наличие местной информации, такой как уровень осадков, распределение дикой природы или демографические данные, интегрированные в карту, позволяет более эффективно анализировать и принимать более обоснованные решения. В доэлектронную эпоху такое наложение данных привело доктора Джона Сноу к определению места вспышки холеры . Сегодня он используется различными организациями человечества, такими как защитники дикой природы и военные по всему миру.
Даже когда ГИС не задействована, большинство картографов сейчас используют различные программы компьютерной графики для создания новых карт.
Интерактивные компьютеризированные карты коммерчески доступны, что позволяет пользователям увеличивать или уменьшать масштаб (соответственно, что означает увеличение или уменьшение масштаба), иногда путем замены одной карты другой карты другого масштаба, по возможности сосредоточенной в одной и той же точке. Автомобильные глобальные спутниковые навигационные системы представляют собой компьютеризированные карты с возможностью планирования маршрутов и рекомендациями, которые отслеживают положение пользователя с помощью спутников. С точки зрения компьютерного ученого, увеличение масштаба влечет за собой одно или комбинацию:
Например:
_(cropped).jpg/1280px-Geography_of_Ohio_-_DPLA_-_aaba7b3295ff6973b6fd1e23e33cde14_(page_27)_(cropped).jpg)
Карты, отражающие территориальное распределение климатических условий по результатам многолетних наблюдений, называются климатическими картами . [7] Эти карты могут составляться как для отдельных особенностей климата (температура, осадки, влажность), так и для их сочетаний у земной поверхности и в верхних слоях атмосферы. Климатические карты показывают климатические особенности большого региона и позволяют сравнивать значения климатических особенностей в разных частях региона. При создании карты можно использовать пространственную интерполяцию для синтеза значений там, где нет измерений, при условии, что условия изменяются плавно.
Климатические карты обычно относятся к отдельным месяцам и году в целом, иногда к четырем временам года, к вегетационному периоду и т. д. На картах, составленных по наблюдениям наземных метеорологических станций, атмосферное давление приведено к уровню моря. Карты температуры воздуха составляются как по фактическим значениям, наблюдаемым на поверхности земли, так и по значениям, пересчитанным на уровень моря. Поле давления в свободной атмосфере изображается либо картами распределения давления на различных стандартных высотах — например, на каждом километре над уровнем моря, — либо картами барической топографии, на которых указаны высоты (точнее, геопотенциалы) основных изобар. наносятся поверхности (например, 900, 800 и 700 миллибар), отсчитанные от уровня моря. Температура, влажность и ветер на аэроклиматических картах могут относиться либо к стандартным высотам, либо к основным изобарическим поверхностям.
На картах таких климатических особенностей, как средние многолетние значения (атмосферного давления, температуры, влажности, суммы осадков и т. д.) чертят изолинии для соединения точек с одинаковыми значениями рассматриваемого признака, например изобары давления. , изотермы температуры и изогиеты осадков. Изоамплитуды наносят на карты амплитуд (например, годовых амплитуд температуры воздуха — т. е. разностей средних температур самого теплого и самого холодного месяца). На картах аномалий наносятся аномалии (например, отклонения средней температуры каждого места от средней температуры всей широтной зоны). На картах наносятся изолинии повторяемости, показывающие повторяемость того или иного явления (например, годовое количество дней с грозой или снежным покровом). На картах наносятся изохроны, показывающие даты наступления того или иного явления (например, первых заморозков и появления или исчезновения снежного покрова) или дату того или иного значения метеорологического элемента в течение года (например, , переход среднесуточной температуры воздуха через ноль). На картах (диаграммах) ветра чертят изолинии среднего численного значения скорости ветра или изотахи; равнодействующие ветра и направления преобладающих ветров указаны стрелками разной длины или стрелками с разными шлейфами; часто рисуются линии потока. Для свободной атмосферы часто составляют карты зональной и меридиональной составляющих ветра. На климатических картах обычно совмещают атмосферное давление и ветер. На климатических картах наносятся также розы ветров, кривые, показывающие распределение других метеорологических элементов, диаграммы годового хода элементов на отдельных станциях и т.п.
Карты климатического районирования, т. е. разделения земной поверхности на климатические пояса и области по некоторой классификации климатов, представляют собой особый вид климатических карт.
Климатические карты часто включаются в климатические атласы различных географических диапазонов (земного шара, полушарий, континентов, стран, океанов) или включаются в комплексные атласы. Помимо общеклиматических карт большое практическое значение имеют прикладные климатические карты и атласы. Наиболее многочисленны аэроклиматические карты, аэроклиматические атласы и агроклиматические 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.
Такие диаграммы, как схематические диаграммы , диаграммы Ганта и древовидные карты, отображают логические связи между элементами, а не географические связи. Топологический по своей природе, важна только связность. Карта лондонского метро и аналогичные карты метро по всему миру являются распространенным примером таких карт.
Карты общего назначения предоставляют множество типов информации на одной карте. Большинство карт-атласов, настенных карт и дорожных карт попадают в эту категорию. Ниже приведены некоторые объекты, которые могут быть показаны на картах общего назначения: водоемы, дороги, железнодорожные линии, парки, возвышенности, города, политические границы, широта и долгота, национальные и провинциальные парки. Эти карты дают широкое представление о местоположении и особенностях местности. Читатель может получить представление о типе ландшафта, расположении городских объектов и расположении основных транспортных маршрутов одновременно.
Польскому генералу Станиславу Мачеку однажды показали впечатляющую открытую карту суши и воды в Нидерландах, демонстрирующую работу водных путей (которые были препятствием на пути продвижения польских войск в 1944 году). Это вдохновило Мачека и его товарищей на создание Великой польской карты Шотландии как 70-тонного постоянного трехмерного напоминания о гостеприимстве Шотландии по отношению к его соотечественникам. В 1974 году береговая линия и рельеф Шотландии были составлены Казимежем Трафасом, польским студентом-географом-планировщиком, на основе существующих листов карты Варфоломея в полдюйма. Была создана инженерная инфраструктура, окружающая его морем воды, а по просьбе генерала некоторые из основных рек даже устроили течь из истоков, перекачиваемых в горы. Карта была завершена в 1979 году, но ее пришлось реставрировать в период с 2013 по 2017 год. [8]
Рельефная карта Челленджера Британской Колумбии — это топографическая карта провинции, созданная вручную, размером 80 на 76 футов. Построенный Джорджем Челленджером и его семьей с 1947 по 1954 год, он показывает все горы, озера, реки и долины Британской Колумбии в точных топографических деталях. Находясь в павильоне Британской Колумбии на Тихоокеанской национальной выставке (PNE) в Ванкувере с 1954 по 1997 год, его увидели миллионы посетителей. Книга рекордов Гиннесса называет карту Челленджера самой большой в мире. Вся карта занимает площадь 6080 квадратных футов (1850 квадратных метров). Его разобрали в 1997 году; есть проект по восстановлению его на новом месте. [9]
Рельефная карта Гватемалы была составлена Франсиско Велой в 1905 году и существует до сих пор. Эта карта (масштаб 1:10 000 по горизонтали; масштаб по вертикали 1:2 000) площадью 1800 м 2 была создана для ознакомления детей с ландшафтом своей страны. [10]
Некоторые страны потребовали, чтобы все публикуемые карты отражали их национальные претензии в отношении пограничных споров . Например:
В 2010 году Китайская Народная Республика начала требовать, чтобы все онлайн-карты, обслуживаемые из Китая, размещались там, что сделало их объектом китайского законодательства . [13]
