Разработка методики отображения территориальной дифференциации для целей мелкомасштабного картографирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.33, кандидат технических наук Моисеева, Валерия Сергеевна

• Моисеева, Валерия Сергеевна
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Моисеева, Валерия Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ В ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И

В ПРАКТИКЕ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ.

1.1 Территориальная дифференциация в географических исследованиях

1.2 Дифференциация территории России для целей управления.

1.3 Методика картографирования границ

1.4 Основные направления территориальной дифференциации в практике картографических работ.

Выводы

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОТОБРАЖЕНИЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ НА ОБЩЕГЕОГРАФИЧЕСКИХ КАРТАХ

2.1 Теоретические предпосылки разработки методики отображения территориальной дифференциации

2.2 Разработка методики картометрических исследований (на примере населенных пунктов).

2.2.1 Сравнительный анализ современных общегеографических карт масштаба 1:

2.2.2 Выбор параметров территориальных единиц.

2.2.3 Последовательность выполнения картометрических исследований.

2.2.4 Методика определения территориальной структуры населенных пунктов.

2.2.5 Методика отображения уровней территориальной дифференциации

1 Выводы.

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОТОБРАЖЕНИЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ НА ТЕМАТИЧЕСКИХ КАРТАХ (НА ПРИМЕРЕ КАРТОДИАГРАММЫ И КАРТОГРАММЫ).

3.1 Способы изображения, применяемые на тематических картах

3.1.1 Масштабность условных обозначений

3.2 Отображение территориальной дифференциации на основе выбора показателей картографирования

3.3 Отображение территориальной дифференциации на основе обработки статистических данных (на примере картограммы)

3.3.1 Традиционная методика составления картограммы

3.3.2 Способы компьютерной обработки статистических данных

3.3.3 Разработка методики обработки статистических данных с учетом территориальной дифференциации

3.3.3.1 Предварительный анализ статистических данных.

3.3.3.2 Выбор количественных шкал

3.3.3.3 Территориальная генерализация статистических данных

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики отображения территориальной дифференциации для целей мелкомасштабного картографирования»

Значение картографической продукции и картографической информации постоянно возрастает. Современная техника позволяет быстро и в большом объеме изготавливать картографическую продукцию. С развитием новых информационных технологий возрастает потребность населения в картографической информации, встроенной в компьютерные системы. В то же время создаваемые базы данных не являются гибкими и не обладают возможностью расширения состава картографируемых объектов с учетом потребностей пользователей. Они не позволяют учитывать все возможные комбинации свойств пространственных данных и все их сочетания. Это вызвано творческим характером получения и обработки пространственной информации.

Слабая формализованность мелкомасштабной картографической информации осложняет ее автоматизацию. Разнообразие типов моделируемых данных, каждый из которых обладает уникальной и часто сложной структурой, необходимость представления пространственных и семантических отношений между пространственными данными, требует постановки исследований, связанных с анализом конкретных картографических изображений справочных изданий, разработки методики построения картографического изображения, позволяющей "управлять" уровнем его территориальной дифференциации, уровнем обзорности изображения.

Диссертационная работа, выполненная в данном направлении, связана с формализацией отдельных сторон картографического изображения с целью разработки методики отображения территориальной дифференциации на картах отдельных видов. Взгляд на пространственную информацию и способы получения новых знаний с позиций дифференциации территории в географии не является новым. В отечественной картографии данное направление частично рассматривалось в теоретических разработках М.К. Бочарова, К.А. Салищева,

А. Ф. Асланикашвили, В.И.Сухова, Ю.В. Филиппова, J1.C. Гараевской, А.А. Лютого, А.С. Васмута, A.M. Берлянта и др.

Территориальная дифференциация как уровень обобщения изображения пространственной информации применяется при выполнении научно-методических работ для выделения районов по одному или нескольким признакам. Разработанные при этом классификации и схемы границ распространения районов затем используются в практической картографии как основа, как методические рекомендации общего характера при составлении конкретных карт. В картографии с территориальной дифференциацией связана разработка нормативов генерализации по географическим признакам территории. Данная методика используется при редактировании обзорно-топографических и обзорных общегеографических карт.

Вторая глава посвящена разработке методики отображения территориальной дифференциации на мелкомасштабных общегеографических картах. Исходным материалом для изучения методики построения картографических изображений служат результаты картометрических исследований, выполненных на основе современных общегеографических карт мелких масштабов. Изучение и сравнительный анализ графической нагрузки позволили установить, что, несмотря на различные масштабы изображения и принципы составления топографических и обзорных общегеографических карт, генерализация их содержания основывается на единообразных цензах и нормах отбора графической нагрузки (например, число объектов на единицу площади карты). Используя понятие «территориальная дифференциация» как фактор анализа картографического изображения, необходимо разработать качественные критерии мелкомасштабного картографического изображения наряду с имеющимися количественными нормативами генерализации (на примере отображения населенных пунктов). Качественные критерии позволят уточнить содержательную часть назначения карты и внести некоторую определенность в процесс проектирования карты уже на этапе составления технического задания.

Третья глава связана с разработкой методики отображения территориальной дифференциации на тематических картах. Систематизированное рассмотрение способов изображения, применяемых на тематических картах, позволяет выявить общие свойства и принципы построения мелкомасштабного картографического изображения. Систематизация картографических способов выполнена на основе координатной "привязки" исходных данных и "масштабов" изображений, создаваемых условными знаками и другими изобразительными средствами на общегеографических и тематических картах. Такая группировка позволит формализовать область применения способов с учетом исходных пространственных данных и выявить методические подходы построения картографического изображения. В данной главе фактор «территориальная дифференциация» предлагается использовать для установления и отображения уровней территориальной дифференциации при обработке статистических данных с целью отображения уровней обзорности картографического изображения на примере картограммы.

Заключение диссертации по теме «Картография», Моисеева, Валерия Сергеевна

Выводы.

1. Выполнена группировка способов изображения, применяемых на тематических картах, и показаны возможности отображения на их основе территориальной дифференциации.

2. Показаны возможности отображения территориальной дифференциации на основе выбора показателей картографирования на примере картодиаграммы «Изменение численности населения РФ» и показан принцип составления на ее основе результирующей картограммы.

3. Разработана методика отображения территориальной дифференциации на основе пошаговой обработки статистических данных: вся совокупность статистических данных подразделяется на укрупненные районы (I, И, III), выбираются статистические характеристики (экстремальные значения), и на их основе устанавливаются различные уровни территориальной дифференциации (региональный, межрегиональный или глобальный), выбирается уровень территориальной дифференциации, который задает детальность шкалы. Уровни территориальной дифференциации позволяют выявить на региональном уровне характерные, а на глобальном - универсальные признаки явления.

На основе вероятностно-статистических способов обработки данных показаны возможные методические подходы к генерализации территориальных статистических данных на этапе редактирования картограммы.

4. Полезность данной методики в простоте и наглядности выполняемых операций. Методика позволяет заменить перебор значительного объема исходных данных и выполнить их обработку на основе отдельных статистических характеристик (экстремальных значений каждого укрупненного района).

Пошаговая обработка данных позволяет возвратиться к исходным данным для анализа и интерпретации промежуточных результатов обработки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Территориальная дифференциация как направление исследования позволило переосмыслить уже известные способы и методики построения мелкомасштабного картографического изображения и определить критерии, свойственные данному изображению. В связи с этим мелкомасштабные картографические изображения рассмотрены с учетом:

• изучения и редактирования нагрузки карты, пространственного соответствия объектов, их территориальной структуры при отображении территориальной дифференциации;

• генерализации пространственной информации при разномасштабном изображении одной и той же территории с учетом уровней территориальной дифференциации.

2. На основе логической схемы построения картографического изображения выявлена познавательная ценность мелкомасштабных общегеографических карт, которая связана с установлением взаимного пространственного соответствия элементов содержания. Предложено при построении картографического изображения учитывать не только общую графическую нагрузку на единицу площади карты, но и территориальную структуру элементов содержания и на ее основе отображать территориальную дифференциацию объектов. Территориальная структура объектов выявлена и изучена на примере населенных пунктов, наиболее многообразно характеризуемых на общегеографических картах. Источником для установления территориальной структуры населенных пунктов служили справочные картографические произведения общегеографического содержания: региональная карта Среднего Поволжья масштаба 1:2500 ООО Атласа мира 3-его издания (1999) и соответствующий участок Карты России и сопредельных государств масштаба 1:2500 ООО (1999).

Разработанная методика картометрических исследований позволила выявить три группы населенных пунктов: "основные" (индивидуальные) населенные пункты, характеризующиеся сочетанием признаков населенного пункта и взаимосвязями с другими элементами содержания. Комбинация условных знаков данного населенного пункта и объектов других элементов содержания создает на карте индивидуальный "графический образ"; "дополнительные" (типические) населенные пункты, отображающие связь с объектами других элементов картографического изображения и "прочие" (общие) населенные пункты, связь которых с другими элементами содержания на данных картах не прослеживается.

Территориальная структура населенных пунктов позволяет определить "содержательный фактор" масштаба: предельным масштабом, при котором можно отобразить размещение населенных пунктов, является масштаб 1:2500 ООО; карты масштаба 1:3000 000 - 1:4000 000 отображают различия плотности и степень концентрации населенных пунктов; карты 1:5000 000 -1:8000 000 отображают изменение расстояний между крупными картографируемыми объектами, площади, в пределах которых они отображаются.

Установлено, что при дальнейшем уменьшении масштаба изображения норма графической нагрузки населенных пунктов (число населенных пунктов на единицу площади карты) перестает "работать" и в качестве количественного норматива выступает "площадь" в масштабе карты, приходящаяся на картографируемый объект.

3. Изучены основные направления территориальной дифференциации, применяемые в практике картографических работ, в географических исследованиях и отчасти в экономике и управлении территориями. Выполнена группировка способов изображения, применяемых на тематических картах, и показаны возможности отображения на их основе территориальной дифференциации.

4. Рассматривая территориальную дифференциацию как способ упорядочения исходной информации, предложено обработку информации выполнять на уровне выбора показателей картографирования и при целенаправленной обработке совокупности пространственных данных. В первом случае методика определяется способом изображения выбранных показателей, условными обозначениями и группировкой понятий, характеризующих территориальную дифференциацию и составляющих легенду карты. Во втором случае методика позволяет учитывать фактор территориальной дифференциации от первого до последнего этапа обработки данных. Пространственное обобщение данных выполняется на основе экстремальных значений, с учетом которых возможно задать уровни территориальной дифференциации (региональный, межрегиональный или глобальный). Степень обобщения данных позволяет выявить на региональном уровне - характерные признаки, на глобальном - универсальные признаки территории.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Моисеева, Валерия Сергеевна, 2006 год

1. Архипов Ю.Р., Блажко Н.И. и др., Математические методы в географии. Изд-во Казан, ун-та, 1976.

2. Асланикашвили А.Ф. Метакартография. Основные проблемы. Тбилиси: Мацинереба, 1974.

3. Берлянт A.M. Геоиконика.- М.: Фирма «Астрея», 1996.

4. Берлянт A.M. Картография. М.: АспектПресс, 2001.

5. Берлянт A.M. Картографический метод исследования и его развитие в Московском университете/ Вест. МГУ. Сер.5. География, 1980, № 5.

6. Билич Ю.С., Васмут А.С. Проектирование и составление карт,- М.: Недра, 1974.

7. Бочаров М.К. Методы математической статистики в географии.- М.: Изд-во Мысль, 1971.

8. Васильков Ю.В. Василькова Н.Н. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании.- М.: Финансы и статистика, 2001.

9. Васмут А.С., Бугаевский Л.М., Портнов A.M. Автоматизация и математические методы в картосоставлении.- М.: Недра, 1991.

10. География населения и населенных пунктов СССР. Л.: Наука, 1967.

11. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов/. Под. ред. A.M. Берлянта, А.В. Кошкарева М.: ГИС-Ассоциация, 1999.

12. Голиков, А.П., Черванев И.Г., Трофимов A.M. Математические методы в географии.-Харьков, 1986.

13. Жуков В.Т., Сербенюк С.Н., Тикунов B.C. Математико- картографическое моделирование в географии. - М.: Мысль, 1980 с.

14. Заруцкая И.П., Красильникова Н.В. Картографирование природных условий и ресурсов.- М.: Недра, 1988.

15. Заруцкая И.П., Сваткова Т.Г. Проектирование и составление карт.- М.: Изд-во МГУ, 1982.

16. Исаченко А.Г. Физико-географическое картирование. Часть 1, 2.- Д.: Изд-во ЛГУ, 1958-1960.

17. Зворыкин К.В. Принципы и основания агроэкологического районирования./ Вест. МГУ. Сер. 5. География, 1981, № 6.

18. Комосов Ю.А., Рогачев А.В. Проблемы цифрового картографирования территории России. Обзорная информация/ Госгисцентр. М.: ЦНИИГАиК, 1996.

19. Кюн Ю. Описательная и индуктивная статистика.- М.: Финансы и статистика, 1981.

20. Леонтьев Н.Ф. Тематическая картография, М.: Наука, 1981.

21. Лютый А.А. Система «язык карты», основные черты устройства// Сб. 122. Вопросы географии.- М.: Мысль, 1984.

22. Макаренко А.А. О построении легенды для некоторых видов социально-экономических карт. Изв. Вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 1973, № 5.

23. Макаренко А.А., Моисеева B.C. Разработка предварительной обработки статистических данных при построении количественных шкал.// Сб. 225 лет МИИГАиК. Картография.- М.: МИИГАиК, 2004.

24. Макаренко А.А., Болгова Н.Н., Моисеева B.C. Сравнительная характеристика современных общегеографических карт.- Изв. Вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. Спец.выпуск, М., 2005.

25. Макаренко А.А., Моисеева B.C. Вопросы отображения пространственной дифференциации на справочных общегеографических картах отечественных изданий,- Изв. Вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. М., 2006, № 1.

26. Мамиконов А.Г. Проектирование АСУ.- М.: Высшая школа, 1987.

27. Мандель И.Д. Кластерный анализ, М.: Финансы и статистика, 1988.

28. Матлин И.С. Моделирование размещения населения. М.: Наука, 1975.

29. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений.- М.: Физматгиз, 1961.

30. Население СССР. Справочник. М.: Политиздат, 1983.

31. Нутенко Л.Я. Критерии качества схем членения территории (к построению методики классификации экономико-географических объектов) М.: 1971.

32. Нутенко Л.Я. Математические методы членения территориально-хозяйственной системы (к построению методики классификации экономико-географических объектов).- М.: 1971.

33. Основы генерализации на общегеографических картах мелкого масштаба. /Под общей ред. Ю.В. Филиппова. Тр. ЦНИИГАиК. вып. 104. М.: Геодезиздат, 1955.

34. Покшишевский В.В. География населения СССР. Экономико-географические очерки. М.: Просвещение, 1971.

35. Покшишевский В.В. Население и география. Теоретические очерки.- М.: Мысль, 1978.

36. Поросенков Ю.В. Размещение населения СССР. Социально-экономико-географическое исследование, Воронеж: Изд-во ВГУ, 1989.

37. Применение математических методов в географии. Иркутск: СО АН СССР. Институт географии Сибири и Дальнего Востока, 1976.

38. Пурсаков С.И. Метрические свойства изолинейных карт плотности. Изв. Вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 1989, № 2.

39. Размещение населения в СССР. М.: Мысль, 1986.

40. Рекомендации по районированию территории СССР для целей расселения и районной планировки М.: ЦНИИП градостроительства Госкомархитектуры, 1988.

41. Руденко Л.Г. Картографическое обоснование территориального планирования. Киев, 1984.

42. Салищев К.А. Идеи и теоретические проблемы в картографии 80-х годов.-Итоги науки и техники. Картография, т. 10 М. ВИНИТИ, 1982.

43. Сальников С.Е. Особенности синтеза при мелкомасштабном оценочном картографировании природных условий.// Синтез в картографии.- М., 1976.

44. Свентэк Ю.В., Тикунов B.C. Создание синтетических карт на основе метода "вроцлавской таксономии". // Синтез в картографии. М., 1976.

45. Справочник проектировщика автоматизированных систем управления технологическими процессами.- М.: Машиностроение, 1983.

46. Тематическое картографирование. Теория, методы, практика. Сб. статей.-Н.: Наука, 1985.

47. Тикунов В.С, Моделирование в картографии. Учебник,- М.: Изд. МГУ, 1997.

48. Тикунов B.C. Моделирование в социально-экономической картографии, М.: Изд-во МГУ, 1985.

49. Толстова Ю.Н. Анализ социологических данных. Методология, дескриптивная статистика, изучение связей между номинальными признаками.- М.: Научный мир, 2000.

50. Топчиев А.Г. Концепция территориальных структур// Сб. 122. Вопросы географии. М.: Мысль, 1984.

51. Трофимов A.M., Заботин Я.И., Панасюк М.В., Рубцов В.А. Количественные методы районирования и классификации. Киев: Изд-во КГУ, 1985.

52. Фадеева Н.В. Изучение природных комплексов на основе картографической модели.- М.: Наука, 1979.

53. Федеральный Закон «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации».

54. Федина А.Е. Физико-географическое районирование. Из-во МГУ, 1981.

55. Филиппович Л.С. Картографическое моделирование территориальных рекреационных систем. М.: Наука, 1983.

56. Халугин Е.И., Жалковский Е.А., Жданов Н.Д. Цифровые карты/ Под ред. Е.И. Халугина. М.: Недра, 1992.

57. Харвей Д. Научное объяснение в географии. Общая методология науки и методология географии,- М.: Прогресс, 1974.

58. Харламов А.И., Башина О.Э., Бабурин В.Т. и др. Общая теория статистики. Статистическая методология в изучении коммерческой деятельности.- М.: Финансы и статистика, 1996.

59. Щиголев Б.М. Математическая обработка наблюдений.-М.: Изд-во Наука, 1969.

60. Arnberger Е. Die Kartographie als Wissenschaft und ihre Beziehungen zur Geographie und Geodasie. "Grundsatzfragen Kartogr.", Wien, 1970.

61. Hartshorne R. Perspective on the nature of geography.- "Ann. Ass. Geogr." 1955, 45, 205-244.

62. Harvey D.W. Some methodological problems in the Neyman Type A and negative hinomial probability distributions in the analisis of spatial series, "Trans. Inst. Br. Geogr.", 1968, № 43.