9. Создание карты

	Цель:	Ознакомиться с процессом создания карты
	Основные понятия:	Создание карты, макет карты, масштабная линейка, стрелка севера, легенда карты, картографическое изображение, единицы измерения

9.1. Обзор

Map production is the process of arranging map elements on a sheet of paper in a way that, even without many words, the average person can understand what it is all about. Maps are usually produced for presentations and reports where the audience or reader is a politician, citizen or a learner with no professional background in GIS. Because of this, a map has to be effective in communicating spatial information. Common elements of a map are the title, map body, legend, north arrow, scale bar, acknowledgement, and map border (see Рис. 9.42).

Рис. 9.42 Главные элементы карты (подписаны красным): название (title), картографическое изображение (map body), легенда (legend), стрелка севера (north arrow), масштабная линейка (scale bar), дополнительные сведения (acknowledgement) и рамка карты (map border).

На карту могут быть добавлены другие элементы: координатная сетка или название проекции карты. Все вместе эти элементы помогают читателю карты интерпретировать отображённую на ней информацию. Конечно, важнейшей частью карты является картографическое изображение, которое содержит картографическую информацию. Прочие элементы способствуют процессу взаимодействия и помогают читателю карты самостоятельно ориентироваться и понимать содержание карты. Например, название карты сообщает о содержании карты, а легенда карты соотносит символы карты с картографируемыми объектами.

9.2. Название карты

Название карты очень важно, так как зачастую это первое на что смотрят на карте. Можно сравнить это с заголовком статьи в газете. Название должно быть кратким, но говорящим о том, что изображено на карте.

9.3. Рамка карты

The map border is a line that defines exactly the edges of the area shown on the map. When printing a map with a graticule (which we describe further down), you often find the coordinate information of the graticule lines along the border lines, as you can see in Рис. 9.43.

9.4. Легенда карты

A map is a simplified representation of the real world and map symbols are used to represent real objects. Without symbols, we wouldn’t understand maps. To ensure that a person can correctly read a map, a map legend is used to provide a key to all the symbols used on the map. It is like a dictionary that allows you to understand the meaning of what the map shows. A map legend is usually shown a a little box in a corner of the map. It contains icons, each of which will represent a type of feature. For example, a house icon will show you how to identify houses on the map (see Рис. 9.43).

Рис. 9.43 Две карты одной территории, обе с водным объектом в основе карты, но с разными темами, символами карты и цветами в легенде.

You can also use different symbols and icons in your legend to show different themes. In Рис. 9.43 you can see a map with a lake in light blue overlaid with contour lines and spot heights to show information about the terrain in that area. On the right side you see the same area with the lake in the background but this map is designed to show tourists the location of houses they can rent for their holidays. It uses brighter colours, a house icon and more descriptive and inviting words in the legend.

9.5. Стрелка севера

Стрелка севера (иногда называемая розой компаса) – это графическое отображение основных географических направлений: Север, Юг, Восток и Запад. На карте используется для указания направления на Север.

Например, в ГИС это означает, что дом, расположенный к северу от озера, на карте может быть найден сверху от озера. Дорога на востоке будет на карте справа от водного объекта, река на юге – снизу, а если вам нужна железнодорожная станция к западу от озера, на карте вы найдёте её слева.

9.6. Масштаб

The scale of a map, is the value of a single unit of distance on the map, representing distance in the real world. The values are shown in map units (meters, feet or degrees). The scale can be expressed in several ways, for example, in words, as a ratio or as a graphical scale bar (see Рис. 9.44).

Expressing a scale in words is a commonly used method and has the advantage of being easily understood by most map users. You can see an example of a word based scale in a Рис. 9.44 (a). Another option is the representative fraction (RF) method, where both the map distance and the ground distance in the real world are given in the same map units, as a ratio. For example, a RF value 1:25,000 means that any distance on the map is 1/25,000 th of the real distance on the ground (see Рис. 9.44 (b)). The value 25,000 in the ratio is called the scale denominator. More experienced users often prefer the representative fraction method, because it reduces confusion.

Если численный масштаб указывает очень маленькое соотношение, например 1 : 1 000 000, такая карта называется мелкомасштабной. Если же соотношение достаточно большое, например 1 : 50 000, карта называется крупномасштабной. Лучше запомнить: мелкомасштабная карта охватывает большую территорию, а крупномасштабная карта – маленькую территорию!

A scale expression as a graphic or bar scale is another basic method of expressing a scale. A bar scale shows measured distances on the map. The equivalent distance in the real world is placed above as you can see in Рис. 9.44 (c).

Рис. 9.44 Масштаб карты может быть описан словами (а), дробью (б) или масштабной линейкой (в)

Карты обычно делаются в стандартных масштабах, например, 1 : 10 000, 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000, 1 : 250 000, 1 : 500 000. Что это означает для человека, пользующегося картой? Это значит, что если вы умножите расстояние, измеренное на карте, на знаменатель масштаба, вы узнаете расстояние в реальном мире.

Например, если расстояние в 100 мм необходимо измерить на карте масштаба 1 : 25 000, то расстояние в реальном мире будет рассчитываться следующим образом:

100 mm x 25,000 = 2,500,000 mm

Это означает, что 100 мм на карте эквивалентны 2,500,000 мм (2500 м) в реальном мире.

Another interesting aspect of a map scale, is that the lower the map scale, the more detailed the feature information in the map will be. In Рис. 9.45, you can see an example of this. Both maps are the same size but have a different scale. The image on the left side shows more details, for example the houses south-west of the water body can be clearly identified as separate squares. In the image on the right you can only see a black clump of rectangles and you are not able to see each house clearly.

Рис. 9.45 Карты показаны в двух разных масштабах. Масштаб слева – 1 : 25 000, масштаб справа – 1 : 50 000.

9.7. Дополнительные сведения

В дополнительные сведения включается важная текстовая информация. Например, информация о качестве исходных данных может помочь читателю понять, как, кем и когда данная карта была создана. Если у вас имеется топографическая карта вашего города, будет полезным знать, когда она была создана, и кто её автор. Если карте более 50 лет, то вы скорее всего обнаружите на карте немало построек и дорог, которых в реальности уже не существует или, наоборот, отсутствие на карте тех объектов, которые были построены позже. Если вы знаете, что карта была создана в официальном учреждении, вы можете связаться с ними и выяснить, имеется ли у них более современная карта, на которую вынесена более актуальная информация.

9.8. Координатная сетка

A graticule is a network of lines overlain on a map to make spatial orientation easier for the reader. The lines can be used as a reference. As an example, the lines of a graticule can represent the earth’s parallels of latitude and meridians of longitude. When you want to refer to a special area on a map during your presentation or in a report you could say: „the houses close to latitude 26.04 / longitude -32.11 are often exposed to flooding during January and February“ (see Рис. 9.46).

Рис. 9.46 Координатная сетка (красные линии) является графическим отображением параллелей и меридианов Земли. Подписи значений широты и долготы на рамке карты могут быть использованы для облегчения навигации по карте.

9.9. Проекция карты

Картографическая проекция является приближенным представлением трёхмерной модели Землю со всеми находящимися на ней объектами (домами, дорогами, озёрами) на плоском листе бумаги. Это намного сложнее, чем Вы можете себе представить, так как даже по прошествии нескольких веков не нашлось ни одной проекции, которая бы точно смогла отобразить произвольный участок земной поверхности. Каждая проекция имеет свои преимущества и недостатки.

To be able to create maps as precisely as possible, people have studied, modified, and produced many different kinds of projections. In the end almost every country has developed its own map projection with the goal of improving the map accuracy for their territorial area (see Рис. 9.47).

Рис. 9.47 Карта мира в различных проекциях. Слева – равновеликая проекция Мольвейде, справа – равнопромежуточная цилиндрическая проекция

With this in mind, we can now understand why it makes sense to add the name of the projection on a map. It allows the reader to see quickly, if one map can be compared with another. For example, features on a map in a so-called Equal Area projection appear very different to features projected in a Cylindrical Equidistant projection (see Рис. 9.47).

Картографические проекции – слишком объемлющая тема, которую невозможно осветить здесь в полном объёме. Если Вы хотите узнать о них больше, то, возможно, Вам стоит обратиться к предыдущей теме, рассказывающей о системах координат.

9.10. Типичные ошибки / о чём стоит помнить

Порой непросто создать карту, которая бы не только легко воспринималась, но и в то же время наглядно показывала и объясняла читателю всю нужную ему информацию. Чтобы соблюсти этот баланс, Вам необходимо идеально разместить и скомпоновать все элементы карты. Вы должны концентрироваться на той информации, которую Вы хотите донести с помощью Вашей карты, а также на том, как должны быть упорядочены её элементы, такие как легенда, масштабная линейка и сопровождающая информация. Достигнув этого баланса, Вы получите хорошо спроектированную и информативную карту, которая будет не только хорошо смотреться, но и легко восприниматься.

9.11. Что мы узнали?

Подведем итоги:

• Создание карты означает размещение элементов карты на полотне бумаги.

• Элементы карты включают название, картографическое изображение, границу, легенду, масштаб, стрелку севера и дополнительные сведения.

• Масштаб представляет собой отношение расстояния на карте к фактическому расстоянию в реальном мире.

• Масштаб отображается в единицах карты (метрах, футах или градусах)

• Легенда объясняет все символы на карте.

• Карта должна объяснять сложную информацию настолько просто, насколько это возможно.

• Карты, как правило, ориентированы севером вверх.

9.12. Попробуйте сами!

Вот некоторые идеи для заданий:

• Загрузите в свой ГИС-проект слои с какими-нибудь векторными данными по интересующей Вас территории. Проверьте, смогут ли обучающиеся идентифицировать различные типы элементов легенды, такие как категории дорог или здания. Создайте список элементов легенды и определите внешний вид их обозначений так, чтобы читатель мог легко сопоставить их с теми, что представлены на карте.

• Create a map layout with your learners on a sheet of paper. Decide on the title of the map, what GIS layers you want to show and what colors and icons to have on the map. Use the techniques you learned in Topics Векторные данные and Атрибуты векторных данных to adjust the symbology accordingly. When you have a template, open the QGIS print layout and try to arrange a map layout as planned.

9.13. Стоит учесть

Если Вы не имеете доступа к компьютеру, можно использовать любую топографическую карту и обсудить оформление карты вместе с учениками. Удостоверьтесь, что они понимают, что именно карта хочет рассказать. Что можно улучшить? Насколько точно карта передаёт историю региона? Насколько карта столетней давности отличается от такой же современной карты?

9.14. Дополнительная литература

Книги:

• Chang, Kang-Tsung (2006). Introduction to Geographic Information Systems. 3rd Edition. McGraw Hill. ISBN: 0070658986

• DeMers, Michael N. (2005). Fundamentals of Geographic Information Systems. 3rd Edition. Wiley. ISBN: 9814126195

Website: Scale (map)

Руководство пользователя QGIS содержит подробную информацию о создании карт в QGIS.

9.15. Что дальше?

В следующем разделе мы познакомимся с векторным анализом и узнаем, что можно делать в ГИС помимо красивых карт!