Картографический метод исследования. Применение географических карт для научного анализа
Наряду с математическим и статистическим картографический метод изучает исходную информацию и обладает различными способами её обработки. Так проводятся исследования с помощью построения географических карт с особыми образно-знаковыми пространственными моделями. Картографический метод незаменим в системе методов по изучению народонаселения, например.
Модель Земли
На географических картах – уменьшённых обобщённых изображениях плоскости земной поверхности – хорошо прослеживаются связи, сочетания, размещение объектов и явлений, которые отбираются и характеризуются соответственно назначению данной карты. Картографический метод используется в географии, этнографии и целом ряде других наук, а также в практической деятельности, поскольку он высоко информативен, нагляден и метричен, то есть доступен для разного рода измерений.
Например, сведения о демографии и расселении народов тоже содержатся в так называемых топографических картах (общегеографических). Такие карты получили распространение ещё в середине XIX века. На них видны плотность, численность, даже потенциал расселения, типы поселений, состав и воспроизводство людей, их миграция и многое другое.
Какие бывают карты
Для изучения населения планеты есть карты антропологические и этнографические, где можно наблюдать расселение народов, распространение национальных культур, быта, антропометрические характеристики. Очень велико значение картографического метода в изучении социальных и экономических характеристик, на картах отображены и социальное положение, и уровень жизни в регионах, и трудовые ресурсы, и их использование и многое, многое ещё.
В картографии используется особая знаковая система, особые способы изображения – картографические, со значками, диаграммами, картограммами, применяется точечный способ, ареалы, изолинии, разное качество фона, знаки движения – существенные или пространственные, отображающие свойства объектов. Карта по географии может быть физической, политической, геологической, ландшафтной и так далее. Видов довольно много.
Классификация
Классифицируют карту по географии посредством её назначения или по территориальному признаку, по масштабу, по содержанию. Последнее – наиболее важно. Именно содержание относит ту или иную карту к тематическому виду или общегеографическому. Прежде всего нужно смотреть на территориальный охват: изображён на ней отдельный регион, страна, материк или это карта мира. Далее – способы картографического изображения, в том числе и масштаб. Различают карты мелкомасштабные, среднемасштабные и крупномасштабные. Разумеется, точность и детальность в них будут различаться.
Важно знать и назначение карты, то есть для чего она предназначена. Если существует применение географических карт для научного анализа – это научно-справочные карты. Предназначенные для популяризации идей или отдельных знаний – культурно-образовательные. Есть множество видов учебных карт, которые играют роль наглядных пособий, по которым изучаются такие науки как история, география, геология и много других дисциплин. Среди них особое место занимают карты контурные.
Содержание
Если в процессе решения каких-либо технических задач нужно отобразить определённые условия и объекты, используются технические карты. Широко распространены карты туристические, где изображены все населённые пункты с ориентирами, достопримечательностями, маршрутами передвижения, местами отдыха, ночёвок и так далее по видам туризма. Способы картографического изображения здесь очень похожи на карты навигационные, дорожные.
Физические общегеографические карты отображают всё, что касается географических явлений – весь рельеф и вся гидрография, характеристики растительного почвенного покрова, все населённые пункты и хозяйственные объекты, все границы и коммуникации. Государственная служба картографии занимается и регистрацией объектов, и кадастром. Это Росреестр. Крупномасштабные физические карты со всеми объектами местности называют топографическими, а такие же среднемасштабные топографически-обзорными. Мелкомасштабные физические карты всегда только обзорные.
Тематика
Тематически карты значительно отличаются друг от друга. Они могут показывать всё – от расположения объектов до динамики и взаимосвязей природных явлений, от социальной сферы и экономики до прироста и убыли населения. Можно разделить карты по тематическому признаку на две группы: те, что исследуют природные явления, и те, что посвящены явлениям общественным. Картография – наука довольно древняя, можно начинать её изучения буквально с наскальных рисунков. Но по-настоящему своё развитие она получила не так давно. Особенно этот процесс ускорился с началом освоения воздушного пространства и космоса.
Так были составлены подробнейшие карты природных явлений, которые охватывают абсолютно всю природную среду во всех её комбинациях. Это карты геологические и геофизические, с подробностями поверхности земли и океанского дна, климатические и метеорологические, ботанические и океанографические, почвенные и гидрологические, карты географических и физических ландшафтов и полезных ископаемых и так далее. Общественно-политическим картам здесь уже было уделено внимание, однако полный список их тоже выдать довольно сложно.
Методы использования картографии
Помимо карт, где рассказывается всё о населении, есть исторические, политические, экономические и социально-географические карты, и каждый из этих подвидов тоже имеет структурное разделение, весьма разветвлённое. Пример картографического метода в географии – экономические карты. Там есть и промышленность – общая и отраслевая, и сельское хозяйство, и рыбная промышленность, и транспорт, и связь, и многое ещё, что изучается подетально. Всегда используется особая знаковая система, что является основой картографического метода исследования в практически любой науке, а материал для выполнения картографических работ всегда предоставляет статистика.
Из методов использования карт в научном анализе применяются очень многие, среди которых наиболее актуальны графические приёмы, визуальный анализ, картометрические работы (измерение координат, расстояний, расчёт густоты населения и равномерности залегания полезных ископаемых и тому подобное), математический и статистический анализ, математическое моделирование, построение производных карт после переработки картографических изображений и так далее. В любом случае основа картографического метода исследования – опора на точность и достоверность статистики.
Применение
Научный анализ сегодня невозможно представить без помощи картографического метода. Всё изучение Земли строится на нём: геология, география, геохимия, геофизика, океанология и вся планетология результаты исследований помещают на карты, затем обобщают их и анализируют. Так формируются и формулируются новые гипотезы, так составляются и проверяются прогнозы. Практически все отрасли знаний в разной мере, но опираются на картографирование.
Например, геоморфология всю структуру составляет из сведений о рельефе, которые получены из топографических карт. А для медицинской географии составляются карты с ареалами возникновения эпидемий и болезней по социально-экономическим и природным картам. Самый яркий пример – планетология. Закономерности поверхностного строения нашей планеты и любых других небесных тел составляются на основе карт и снимков. Так мы познаём океанское дно, где так же, как и дальнем космосе, никогда не побывал человек. Метод картографии даёт всем наукам единый язык, с помощью которого познаётся мир. Не могут обойтись без картографии ни электроника, ни физика, ни техника, так же, как без математики.
Связи с науками
С картографией связаны теснейшим образом почти все социально-экономические, философские, естественные, технические науки и почти все научные дисциплины, поскольку взаимодействие происходит со всеми отраслями знаний. Наиболее тесно связан картографический метод познания с науками о планетах – географические, экологические, геологические и многие другие. Картограф вооружается знаниями, которые необходимы для правильного отражения типических черт, особенностей, характеристик тех или иных явлений, которые входят в содержание конкретных карт.
Социология, экономика, демография, история, археология и другие науки социально-экономического направления также дают тематическому картографированию определённое содержание. Так появились и новые картографические методы – сетевое планирование, математическое моделирование, например. В философии теперь основу этого метода составляют теория отражения, теория моделирования, логика, системный анализ. Разработаны концепции картографии, знаковая система, методы моделирования, системное картографирование.
Помощь других наук
Геодезия, топография, гравиметрия, астрономия сообщают науке картографии всё более точные данные о размерах и форме Земли и чужих планет, что и даёт основу при составлении тематических и физических (общегеографических) карт. Математический анализ, тригонометрия, геометрия, статистические данные теории вероятностей и теории множеств, математическая логика и другие науки исключительно широко используются для построения картографических проекций, создания алгоритмов, математико-картографического моделирования, использования карт в программах, в разработке информационных систем.
Приборостроение, полиграфия, химическая технология, электроника, техника лазерная и полупроводниковая, а также и многие другие отрасли присутствуют при создании картографических систем. Новые науки – дистанционное зондирование: космическая, подводная и аэросъёмка, дешифровка изображений, фотометрия, фотограмметрия, мониторинг помогают составлять и обновлять карты, создают базы цифровой информации и участвуют во многих других картографических процессах. Наиболее тесно взаимодействует с картографией геоинформатика. Атласы и карты – вот главный источник временной и пространственной информации для моделирования.
Способы и приёмы
Картографический метод всегда используется для исследования закономерностей: как пространственно размещены явления, как они взаимосвязаны, насколько зависят друг от друга, каким образом развиваются и так далее. Приёмов применения для анализа и обработки географических карт огромное множество, потому здесь будут рассмотрены только самые основные.
Визуальный анализ – это когда зрительно исследуется по картам пространственное размещение, сочетания, связи, динамика каждого явления. Графический анализ – когда по картам строятся профили и разрезы, дающие наглядность вертикали структурным явлениям; строятся блок-диаграммы, где совмещаются изображение местности в перспективе и вертикальные разрезы; различные графики и диаграммы.
Картометрические работы
По картам определяются координаты, длины, высоты, расстояния, площади, объёмы, углы и тому подобное, то есть количественные характеристики объектов, которые изображены на карте. Далее применяется математический и статистический анализ для исследования однородности явлений (температура, плотность населения, урожайность и любые другие параметры) для определения их размещения и изменений во времени, которые определяются очень многими факторами, а функциональная зависимость их неизвестна.
Далее черёд математического моделирования, которое создаёт пространственную математическую модель, описание с помощью математики процессов или явлений, основанных на снятых с карт исходных данных. Потом модель исследуется, явления интерпретируются и объясняются, карты перерабатываются, преобразуются в производные, удобные и предназначенные для того или иного конкретного исследования (например, крутизна склонов при исследовании процессов эрозии почвы и прогнозирования их).
Анализ
Когда анализируются карты различного содержания, выводы о взаимосвязях и пределы исследований вообще значительно расширяются. Это метод комплексного картографирования. Так сопоставляются топографические карты и тематические отраслевые - почвенные, геологические, геоботанические и тому подобные. Например, при исследовании природных взаимосвязей по почвенной и топографической картам отдельного региона можно установить, что почвенные контуры чаще всего приурочены к отдельным элементам рельефа.
Солончаки к приозёрным понижениям, также чернозёмы ко дну долин и балок, аллювиальность к речным поймам. Далее определяется и закономерность в рисунке контуров почв: солонцы и солончаки округлые, в границах староозёрных котловин, луговые чернозёмные почвы горизонтальны, далее можно продолжать и продолжать. Иногда достаточно даже визуального анализа для установления первых взаимосвязей. Дальнейшие картометрические работы подкрепляют, уточняют и детализируют первоначальные выводы качественными и количественными характеристиками.