Использование карт. Работа с картами

Направление использования. В современном обществе карты, атласы и другие картографические произведения широко используются в следующих направлениях:
- для ориентирования на местности (на суше, в море, в воздухе);
- в науке — как средство получения новых знаний об изучаемом объекте;

- в народном хозяйстве при планировании, проектировании, инженерном строительстве, освоении земель, разведке полезных ископаемых, прогнозе погоды и т. п.;
- в военном деле для обеспечения обороноспособности страны;
- в обучении — как учебные пособия и материалы для самостоятельной работы;
- в агитационной и культурно-просветительской работе в качестве средств наглядной агитации и пропаганды знаний.

Картографический метод исследования. В картографии разрабатывается особый метод использования карт для получения качественных и количественных характеристик объектов и явлений, анализа их структуры, взаимодействия, динамики. Он получил название картографического метода исследования. При этом карты рассматриваются как модели, которые заменяют сам объект исследования. Одновременно и в комплексе с картами и атласами для тех же целей привлекаются аэроснимки и космические снимки. В физической и экономической географии картографический метод является одним из основных методов научного исследования.

Ориентирование по карте. Ориентироваться на местности по карте — значит опознать показанные на ней окружающие местные предметы и рельеф, определить направление сторон горизонта и установить свое местонахождение.

Ориентирование при движении по маршруту (пешему, водному, автомобильному) предполагает точное определение пути следования, направления движения, расстояния до ориентиров. Ориентирами считаются нанесенные на карту и хорошо заметные (выдающиеся) объекты, относительно которых можно фиксировать местоположение. При мореплавании и полетах самолетов, вертолетов для ориентирования и точного следования по маршруту используют специальные навигационные приборы, многие из которых работают в автоматическом режиме.

Определение расстояний при движении по топографической карте может выполняться разными способами: 1) глазомерная оценка (при достаточной тренировке расстояния до 1 км удается определять с точностью около 10%); 2) промер шагами между двумя ориентирами (при хорошо выверенном шаге ошибка определения редко превышает 5%); 3) расчет по времени и средней скорости движения.

Определение направлений осуществляется с помощью компаса. Угол, отсчитываемый по часовой стрелке от северного конца стрелки компаса до направления на местный предмет, называется магнитным азимутом. Он может принимать значения от 0° до 360° (0° — север; 90°—восток; 180°—юг; 270°— запад). Зная магнитный азимут, можно нанести направление на топографическую карту, отложив с помощью транспортира значение азимута от географического меридиана. При этом, однако, необходимо ввести поправку за склонение магнитной стрелки (магнитное склонение), т. е. за уклонение магнитного азимута от истинного рис. 115.

Рис. 115. Определение истинного азимута и дирекционного угла по топографической карте. Справа показаны соотношения между магнитным азимутом, истинным азимутом и дирекционным углом

Значение склонения указано на каждом листе топографической карты. Восточное склонение вводится со знаком плюс, западное — со знаком минус. Таким образом, при определении направлений следует различать магнитные азимуты, отсчитываемые от магнитного меридиана, и истинные (географические) азимуты, отсчитываемые от географического меридиана.

Работа с картами. Один из наиболее простых способов работы с картами — составление по ним географических описаний. Описания могут быть общими и частными. Общие описания дают комплексную характеристику природы, населения и хозяйства территории, а частные — касаются какого-либо одного компонента, скажем, рельефа или особенностей расселения. Описания выполняются не только для территорий и для акваторий, они могут быть сделаны и по профилю, например описание изменений природы вдоль меридиана.

Описания по картам должны быть логичны, упорядоченны, последовательны. Так, при комплексном описании территории придерживаются следующего плана : географическое положение, рельеф, гидрография, климат, почвы и растительность, ландшафты, население, промышленность, сельское хозяйство, экономические районы. Географические описания должны содержать отобранные и систематизированные факты, элементы сравнения, количественные показатели, определяемые по картам. В заключение дается оценка явлений и четкая формулировка выводов.

Для описания местности наилучший источник — топографическая карта, а комплексные географические описания составляют по сериям тематических карт либо по атласам. В этом случае особое внимание обращается на взаимосвязи явлений между собой, на взаимодействие природы и хозяйственной деятельности человека.

Составление профилей. Профили строят для того, чтобы представить вертикальный разрез изучаемого явления вдоль избранного на карте направления. Тематика профилей различна, это могут быть профили рельефа (гипсометрические) рис. 116, геологические или почвенные разрезы, кривые изменения температур или количества осадков, профили плотности населения и т. п.

Рис. 116. Построение гипсометрического профиля по участку карты с горизонталями

Гипсометрические профили обычно служат основой для других природных профилей. На комплексных профилях рис. 117, которые строят по сериям карт разной тематики, показывают одновременно несколько явлений — одно над другим, что позволяет установить их связи, например зависимость почвенного покрова от рельефа или связь растительности с почвами. На профилях, построенных вдоль меридиана, часто совмещают несколько природных компонентов, что дает представление о географической зональности и связях компонентов в разных природных зонах.

Рис. 117. Комплексный физико-географический профиль через возвышенность Хаанья в Эстонской ССР. На профиле совмещены изображения рельефа, геологического строения, почвенного покрова и растительности

При построении профилей задают две оси, по горизонтальной откладывают расстояния, обычно в масштабе карты, а по вертикальной — значения профилируемых показателей. Для наглядности вертикальный масштаб профиля берут крупнее горизонтального в 5—10 раз.

Картометрические определения. Основными видами картометрических определений являются измерения длин, площадей и углов. На топографических картах измерения длин прямых линий выполняют циркулем и масштабной линейкой, а ломаные линии измеряют по отрезкам. Некоторые трудности представляет измерение извилистых линий: рек, береговых линий, государственных границ и др. Для этого можно воспользоваться циркулем-измерителем с малым раствором игл (2—4 мм), с помощью которого «проходят» вдоль измеряемой извилистой линии и умножают затем число «шагов» на величину раствора, выраженную в масштабе карты.

Можно пользоваться также специальным прибором для измерения кривых линий — курвиметром рис. 118. Он состоит из движущегося колесика и циферблата со стрелкой, которая указывает пройденное по карте расстояние в см или км на местности.

Рис. 118. Картометрические приборы: 1. Циркуль. 2. Большой геодезический транспортир с поперечным масштабом. 3. Курвиметр. 4. Полярный планиметр

Эти способы измерения длин линий пригодны и для мелкомасштабных карт, выполненных в равновеликих проекциях или близких к ним по характеру искажений, как, например, карты в региональных научно-справочных и популярных краеведческих атласах. Но на картах, имеющих значительные линейные искажения, можно непосредственно измерять линии лишь по тем направлениям, по которым сохраняется главный масштаб. Если определяется расстояние по меридиану, то следует выразить его в градусах и умножить на 111,1 км, т. е. на длину дуги меридиана в 1 градус.

Измерения площадей осуществляют с помощью планиметров рис. 118 или палеток. Планиметр — это прибор с двумя рычагами, которые скреплены шарниром, и счетным механизмом. На конце одного рычага расположено острие, с помощью которого прибор закрепляется на карте, а на конце другого — обводная марка. При обводе этой маркой контура измеряемой площади счетный механизм указывает величину площади в делениях планиметра. Зная цену деления шкалы, можно определить площадь в га или км².

Палетки — это прозрачные накладки на карту с нанесенными на них сетками. Для измерения площадей чаще всего применяют квадратные палетки. Площадь отыскивается по формуле: Р = а²n, где а — сторона квадрата, выраженная в км, а n — число квадратов, попавших в пределы измеряемого контура. Части квадратов, отсекаемые границей контура, оценивают на глаз.

При работе с картами, имеющими существенные искажения площадей, выполняют приближенные определения по трапециям картографической сетки. Площади целых трапеций указаны в особых картографических таблицах, а части трапеции оценивают глазомерно.

Измерения углов и азимутов по картам, составленным в равноугольных или других проекциях с небольшими искажениями углов, выполняют с помощью обычного транспортира. Если же угловые искажения велики, то такой картой лучше не пользоваться, а перенести измерения на карту, имеющую равноугольную проекцию.

На основе картометрических определений можно рассчитать многие морфометрические показатели, характеризующие форму и распределение объектов на карте. Наиболее употребительны показатели плотности объектов, глубины расчленения и уклонов поверхностей. Плотность объектов (D) — это и количество (к), приходящееся на единицу площади (Р): D = К/Р. С помощью данного показателя можно охарактеризовать плотность населенных пунктов в районе, густоту оврагов в пределах сельскохозяйственного района и т. п.

Для характеристики рельефа местности пользуются показателем глубины расчленения (А). Его подсчитывают для любого участка как разность высот (превышение) между наивысшей и самой низкой точкой на этом участке: A = h_max – h_min.

По картам с горизонталями можно определить и другие важные характеристики рельефа: угол наклона (а) и уклон поверхности: i = tga в любой точке. Для этого нужно знать высоту сечения рельефа (h) и расстояние (l) между двумя горизонталями, между которыми расположена данная точка. Тогда а = На листах топографических карт приводятся специальные графики для определения углов наклона рельефа.

Совместное изучение карт разной тематики. Этот вид работы с картами применяется для решения одной из наиболее важных географических задач — установления связей и зависимостей между явлениями.

Результаты совместного анализа двух или нескольких карт могут представляться в виде комплексных описаний (например, описание влияния климата на специализацию сельского хозяйства) либо в виде комплексных профилей рис. 117, отражающих, скажем, связь рельефа с геологическим строением, и т. п.

Наиболее эффективный способ работы с несколькими картами — это совмещение, взаимное наложение изображений. Для этого берут кальку и последовательно накладывают ее на сравниваемые карты. При этом, например, с физической карты переносят контуры возвышенностей и низменностей, с почвенной — основные типы почв (их можно показать цветом), с карты растительности — главные элементы растительного покрова (их дают штриховкой). В итоге на совмещенном изображении проявятся связи рельефа с почвами и растительностью. Точно так же можно сопоставить карты населения, промышленности, сельского хозяйства и др. Установив главные взаимозависимости явлений, выполняют районирование территории, выделяют природные или экономические районы.

Совместное изучение карт предполагает, что они составлены в единой проекции, одном масштабе, с примерно одинаковой степенью генерализации. Именно поэтому наиболее подходящим материалом для таких работ являются комплексные атласы.