16.1. Предмет картографирования. Классификация карт транспорта
16.2. Карты транспортных сетей
16.3. Картографирование транспортной обеспеченности
16.5. Карты транспортно-экономических связей
16.6. Тенденции картографирования транспорта на современном этапе
16.1. Предмет картографирования. Классификация карт транспорта
Транспорт занимает исключительное место в хозяйстве любой страны, так как он обеспечивает связи в процессе производства и потребления продуктов и материалов, а также осуществляет перевозку пассажиров и грузов. Освоенность территории в транспортном отношении характеризует уровень ее экономического развития и условия жизни населения. Транспорт является основой географического разделения труда и активно воздействует на размещение производства.
Возникновение в России первых карт транспорта связано с почтовыми картами и относится к началу ХVIII в., когда указами Петра Первого учреждены два почтовых тракта: от Москвы до Архангельска и от Москвы до Воронежа. В 1747 г. в «Санкт-Петербургском календаре» была напечатана первая почтовая карта, а в 1782 г. вышел указ о составлении почтовой карты всех дорог.
В середине ХIХ в. стали показывать дороги с твердым покрытием («Карта Европейской и Азиатской России с назначением станций и числа верст между ними», 1849 г.). Новым и вполне оригинальным произведением русской картографии стал первый транспортно-экономический атлас, составленный И. С. Блиохом и названный «Графические таблицы к влиянию железных дорог на экономическое состояние России» (1876 г.). Величина грузопотоков в атласе отображалась полосами разной ширины, вычерченными вдоль соответствующих дорог.
С начала ХХ в. интенсивное развитие дорожного строительства имело следствием издание более сложных картографических произведений, например, таких как «Статистический атлас путей сообщения России к началу ХХ века» (1902 г.).
По мере развития территориальной структуры общества и географической науки менялись задачи, цели и предмет изучения географии транспорта. Традиционно на картах указывались объекты транспорта, транспортные потоки, выявлялись территориальные различия их размещения. По определению Н. Н. Баранского, «транспортные явления как бы сами ложатся на карту», которую он считал вторым языком географа. Эта характеристика удачно подчеркивает значение картографического метода представления транспортных явлений, ведь с большей или меньшей подробностью дорожная сеть отображается практически на каждой экономической карте.
Основной задачей картографирования транспорта является показ транспортно-географической системы. Помимо сети дорог она включает в себя сеть узлов, пунктов и центров, транспортные потоки и транспортно-географические отношения (транспортное освоение территории, доступность, удаленность от дорог и близость к ним), кроме того, ей присуща комплементарность — взаимное соответствие и дополнение всех элементов в системе.
Задачи современного картографирования транспорта — показать:
• роль и значение транспорта в социально-экономическом развитии регионов;
• развитие и модернизацию транспортной инфраструктуры;
• модернизацию железнодорожного транспорта, важнейших стратегических, социально значимых грузообразующих линий, в том числе трансконтинентальных железных дорог;
• формирование международных транспортных коридоров европейской и азиатской транспортных сетей;
• работу транспорта, транспортную обеспеченность и доступность, транспортные тарифы;
• комплексное развитие инфраструктуры морских портов и подходов к ним;
• негативное антропогенное воздействие транспорта на окружающую среду и природных условий на функционирование транспорта;
• основные направления строительства транспортных путей.
Основными аспектами картографирования транспорта любой территории являются: 1) транспортная инфраструктура (сеть и узлы, средства сообщения и предприятия, их обслуживающие) и 2) выполняемая транспортом работа по перевозке грузов и пассажиров. Причем эти аспекты могут быть отображены и в общетранспортном плане (сразу для всех видов транспорта), и в отраслевом (для каждого отдельного вида транспорта).
Специальные (навигационные и др.) карты, обслуживающие нужды водного, воздушного, наземного транспорта и метрополитена, в отличие от транспортно-экономических карт передают лишь те сведения, которые необходимы для организации и ведения нормального, бесперебойного и безаварийного функционирования какого-либо вида транспорта. К отображаемым показателям, прежде всего, относятся технические характеристики электрифицированных и неэлектрифицированных многопутных и однопутных железных дорог, станций и разъездов; автомагистралей и дорог с регулярным движением пассажирского автотранспорта; судоходных участков морей, рек, озер и каналов, портов и пристаней; аэропортов и авиационных маршрутов и т. д.
В специальных автодорожных атласах основу картографического изображения составляют автомобильные дороги, которые показываются:
• по национальной классификации сети дорог;
• по количеству полос движения;
• по категориям (государственные, частные);
• по сезонности использования;
• по покрытию;
• по значению (главные, важные, прочие).
В зависимости от того, какой подход к отображению объектов выбирается при составлении карт транспорта, они делятся на: общетранспортные, отраслевые и узкоотраслевые.
Общетранспортные карты, характеризуя одновременно все его виды, показывают общее состояние транспорта на картографируемой территории и взаимосвязи отдельных его видов, транспортные сети, транспортно-экономические связи или транспортно-экономическое районирование.
Отраслевые карты содержат характеристики отдельных видов транспорта. Они могут быть частными, построенными по 1–2 показателям, или общими, разносторонне характеризующими какой-либо вид транспорта. Это карты железнодорожного, автомобильного, морского, воздушного, трубопроводного транспорта, внутренних водных путей.
Узкоотраслевые карты дают детальную характеристику дорог в техническом или каком-либо ином отношении. Это могут быть карты, показывающие конкретный вид перевозки груза или основной вид сообщения в районе, например, карта автобусного сообщения области.
Карты транспорта часто дополняются графиками и диаграммами роста эксплуатационной длины путей сообщения, динамики грузооборота разных видов транспорта, ввоза и вывоза продукции, структуры перевозок грузов, внешнеэкономических перевозок и др.
По тематике карты транспорта подразделяются следующим образом.
1. Карты путей сообщений, которые содержат количественную или качественную оценку обеспеченности территории и населения путями и средствами сообщения.
2. Карты грузопотоков путей сообщения или грузооборота транспортных пунктов (железнодорожных станций, портов и пристаней, аэропортов).
3. Карты пассажиропотоков путей сообщений или пассажирооборота транспортных пунктов (ж/д узлов и станций, портов и пристаней, аэропортов).
4. Карты частоты /интенсивности движения подвижного состава (ж/д составов, судов, самолетов, автотранспорта).
5. Карты ввоза-вывоза продукции или карты транспортно-экономических связей.
6. Карты транспортно-экономического районирования.
7. Карты взаимодействия транспорта и окружающей среды (рис. 16.1).
К особой группе транспортных карт можно отнести периодически издаваемые схематические планы крупнейших городов России, где на сеть улиц нанесены маршруты городского транспорта (автобусного, троллейбусного, трамвайного), а также показано расположение станций метрополитена, железнодорожных станций и автовокзалов, бензозаправочных и авторемонтных станций.
Рис. 16.1. Классификация карт транспорта по тематике
16.2. Карты транспортных сетей
Карты транспортных сетей получили наибольшее распространение, так как в развитии транспортной инфраструктуры опорная транспортная сеть занимает особое место, обеспечивая пространственное и функциональное единство транспортной системы. Транспортная сеть представляет собой совокупность путей сообщения и транспортных узлов, которые обеспечивают устойчивую взаимосвязь крупнейших населенных пунктов и экономических центров. Карты транспортных сетей показывают пространственное расположение различных путей сообщений, а также являются базовыми для составления всех других карт транспорта. Изучение и картографирование конфигурации транспортной сети является одной из главных задач географии транспорта, так как она влияет на «рисунок хозяйственной ткани» территории и расселения.
Карты транспортных сетей должны давать целостное представление о взаимосвязи путей сообщения и транспортных узлов, составляющих единую транспортную систему.
Пути сообщения на карте показывают:
• по видам (автомобильные, железные дороги, речные, морские, воздушные, трубопроводные);
• по назначению (пути сообщения общего пользования, ведомственные, частные);
• по технической оснащенности;
• по административному значению;
• по пропускной способности;
• по интенсивности потоков.
Каждый вид транспорта характеризуется своими специфическими показателями.
Железные дороги классифицируют по ширине колеи (широко- и узкоколейные) и по виду тяги (электрифицированные и не электрифицированные). Пунктиром могут быть показаны строящиеся железные дороги. На карту наносят, с учетом возможностей масштаба, все железнодорожные узлы и станции; в районах со слаборазвитой сетью показывают железнодорожные разъезды.
Автомобильные дороги подразделяются по административному значению: общегосударственные (магистральные), областного значения и местные. В малообжитых районах показывают горные и лесные тропы, караванные пути, зимники.
На внутренних водных путях выделяют судоходные каналы и судоходные участки рек и озер, а также участки рек, пригодные для сплава. Обязательно отмечают регулярное судоходство. Линиями движения показывают направления регулярных морских рейсов.
Воздушный транспорт показывают посредством отображения направлений регулярных линий воздушного сообщения, наносят на карту аэропорты.
При картографировании трубопроводного транспорта показывают нефтепроводы, нефтепродуктопроводы и газопроводы большой протяженности. Трубопроводы можно характеризовать по диаметру и количеству параллельно проложенных труб.
Основной способ изображения для транспортной сети — линейные знаки.
Особенное внимание обращают на характеристику транспортных узлов — пунктов, являющихся местами пересечения, стыка или разветвления путей сообщения различных или однотипных видов транспорта и где осуществляется обмен грузов между ними. Различными модификациями и цветом значков выделяют узлы по выполняемым функциям. Они могут быть сложными и специализированными.
Транспортные узлы на карте показывают:
• по значению (государственного, межрайонного, районного и местного);
• по величине грузооборота;
• по транспортному балансу (соотношению отправленного и прибывшего груза);
• по сочетанию видов транспорта;
• по специализации в перевозке отдельных видов грузов;
• по обслуживанию определенных отраслей хозяйств.
Выделяют транспортные узлы комплексные и однородные. Если в одном населенном пункте сходятся пути сообщения различных видов транспорта, он называется комплексным. В таких узлах осуществляется перевалка грузов и пересадка пассажиров. Комплексные транспортные узлы могут иметь также сочетания: железнодорожно-водные (железнодорожно-речные, железнодорожно-морские), железнодорожно-автомобильные, водно-автомобильные.
При создании карт транспортных сетей, прежде всего, решают следующие важные вопросы:
1) как показывать транспортную сеть — с выделением железнодорожных, автомобильных и других путей сообщения или без него; с подразделением или без деления железных дорог по виду тяги; с выделением материала покрытия автодорог или без такового;
2) как характеризовать транспортные узлы — по каким признакам необходимо разработать классификацию транспортных узлов: по количественному выражению оборота грузов и пассажиров, по структуре перевозимых грузов и т. д.
Принцип построения легенды карты — отраслевой — по видам транспорта; далее, для каждого вида транспорта используют присущую ему классификацию. Легенду завершают классификацией транспортных узлов, в которой учитывают объем грузооборота, характер выполняемых функций и вид транспорта, производящий основные грузовые перевозки (рис. 16.2).
Развитие сети железных и автомобильных дорог в атласах чаще всего отображается путем размещения нескольких карт одного масштаба на разные периоды времени. При показе наращивания сети дорог на одной карте участки, которые были построены и введены в эксплуатацию в разное время, представляют разным цветом, как на карте «Развитие сети железных дорог» (Национальный атлас России, 2008 г.). Иногда на карте дополнительно цифрами указаны годы окончания строительства и ввода в эксплуатацию того или иного участка.
Рис. 16.2. Легенда к карте «Транспортная сеть» масштаба 1:2 500 000
Источниками для составления карт транспортных сетей могут быть и картографические, и статистические материалы. Что касается картографических источников, то содержание карт транспорта, в отличие от других социально-экономических тематических карт, обеспечивается информацией, заключенной в общегеографических и топографических картах, где дороги — один из элементов содержания. Используют также материалы дистанционного зондирования: давно установлено, что яркость и ширина изображения дорожного полотна прямо пропорциональны их транспортному значению.
Основным источником для составления карт автомобильных дорог являются топографические и общегеографические карты и атласы автомобильных дорог.
Железные дороги составляют в соответствии с «Атласом схем железных дорог России» (существует в бумажном виде и на электронных носителях), в котором показаны действующие и строящиеся железные дороги, станции: узловые, конечные, линейные, передаточные и пограничные, указаны тарифные расстояния между ними. Схемы эти содержат также развязки железнодорожных узлов, границы железных дорог — филиалов ОАО РЖД, морские железнодорожные паромные переправы и др.
Судоходные участки рек показывают в соответствии со «Схемой водных путей России». При составлении атласных карт речного транспорта преимущественно используют масштаб 1: 5 000 000.
Сеть авиалиний и аэропортов наносят по публикуемым расписаниям движения пассажирских самолетов, для составления карт трубопроводов используются схематизированные одноцветные атласы «Газопроводы» и «Нефтепроводы», а также материалы различных предприятий и организаций, эксплуатирующих нефте- и газопроводы.
Карту морских путей сообщений включают в том случае, если картографируемая территория связана морскими коммуникациями и имеет в своих пределах крупные торговые, промысловые или пассажирские порты.
Карты автомобильных путей сообщения характеризуют как сами пути (типы, значения), так и предприятия автомобильного транспорта. Картографические и статистические исходные материалы по автомобильному транспорту более разнородны.
Отдельно выделяют карты автохозяйств, которые показывают размещение автомобильного парка с подразделением на грузовой и пассажирский. Все автохозяйства отдельного населенного пункта изображают одним масштабным значком, размер которого пропорционален суммарной величине автопарка.
Для создания карт работы транспорта помимо статистического и справочного картографического материала может понадобиться и полевое экспедиционное обследование.
В советских региональных атласах наиболее часто помещались карты, на которых был совмещен показ путей сообщений 2–3 видов транспорта. До 1975 г. у нас в стране практически не создавались мелкомасштабные карты транспортной тематики на страну и мир в целом.
Учебная карта для средней школы «Пути сообщения СССР» (1972 г.) масштаба 1:5 000 000 многие годы была единственной настенной картой, показывающей совместно важнейшие железнодорожные, автомобильные, морские, речные и воздушные пути сообщения страны. В 1987 г. в комплекте социально-экономических карт для высшей школы опубликована научно-справочная карта «Транспортная сеть СССР» масштаба 1:4 000 000. В основу ее содержания были положены следующие географические принципы:
• отображение обеспеченности транспортной сетью всей страны в целом;
• дифференцированный показ особенностей густоты и конфигураций транспортных сетей отдельных регионов страны;
• отображение значения и взаимосвязи отдельных видов транспорта в общей транспортной системе;
• типологический подход к характеристике функциональных различий транспортных узлов;
• индивидуальная характеристика каждого вида транспорта.
Разработанная карта содержит подробную информацию и достаточно объективно отражает структуру единой транспортной сети СССР и его крупных регионов в 70–80-х гг. ХХ в.
Транспортные узлы, представляя определенную трудность при картографировании, требуют подчас комплексного анализа ряда показателей. Они характеризуют уровень развития и работу различных видов транспорта в узле с целью выработки интегрального показателя, который бы лег в основу картографирования системы узлов. Естественно, что чем больше независимых переменных учитывается в расчетах, тем выше точность оценки, т. е. в интегральном показателе снижается «вес» отдельного показателя и соответственно меньше значение возможной ошибки.
Предлагаются различные методики по оценке значимости узла. Для классификации транспортных узлов на карте «Транспортная сеть СССР» (1987 г.) использована типология, разработанная И. В. Никольским, которая отражает:
• величину узла по численности населения — косвенной характеристике объема грузо- и пассажирооборота;
• функциональность узлов;
• специализацию на видах перевозимых грузов.
При составлении карты «Воздействие транспорта на окружающую среду» (атлас «Природная среда и естественные ресурсы мира», 1985 г.) для каждого транспортного пункта анализировались его функции: экономические — связь с промышленностью и сельским хозяйством, функции международных связей; определялось в целом значение транспортного узла в системе страны. На карте был использован такой показатель, как количество сходящихся в узле путей сообщений (лучей).
16.3. Картографирование транспортной обеспеченности
Общую карту транспортной сети могут дополнять и углублять карты развития транспортной сети и карты отдельных видов транспорта: железных дорог и железнодорожных станций, автомобильного парка и автодорог, морских путей сообщения и т. д. Все они дают общее представление о транспортном обслуживании картографируемой территории. Чтобы получить более конкретное представление о транспортной обеспеченности, используют специальные количественные показатели:
• удаленность от путей сообщения;
• достижимость во времени при использовании разных видов транспорта;
• густота дорожной сети (исчисляемая как длина соответствующих путей на единицу площади — 100 км2 или на число жителей — 10 тыс. жителей);
• насыщенность средствами сообщения (исчисляемая по числу автомашин на 1 км2 территории).
Этим показателям посвящают либо отдельные карты, либо используют их в качестве фона на картах путей сообщения (реже — на картах работы транспорта).
Линии равноудаленности проводятся от наиболее совершенных путей сообщений (федерального значения). Однако, как правило, карта удаленности от транспортных линий подчас не показывает реальную удаленность от остановочных пунктов. Если масштаб карты крупнее 1:1 000 000, то правильнее проводить линии равноудаленности от железнодорожных станций, а не от линий железных дорог, так как воспользоваться услугами данного вида транспорта можно лишь при наличии остановочного пункта.
Более удачным мог бы быть принцип показа удаленности с учетом фактора проходимости местности, наличия или отсутствия автодорог того или иного качества. Карта удаленности от путей сообщения выполняется способом изолиний.
Транспортная доступность (достижимость во времени) становится весьма популярным сюжетом в атласах. Транспортная доступность от крупного центра показывает те виды транспорта, которыми можно воспользоваться на определенном этапе, а также время, затрачиваемое на преодоление соответствующих расстояний. Изображение «доступности» на карте позволяет увидеть, за какое количество времени можно преодолеть заданное расстояние. Основной способ изображения — изохроны.
Густота дорожной сети определяется как общая длина дорог, приходящаяся на 1 км2 площади какой-либо территории. Иногда этот показатель пытаются улучшить путем отнесения длины дорожной сети не ко всей территории страны (региона), а только к обжитой. Передается способом картограммы по административно-территориальным единицам (в зарубежных атласах — чаще всего по регулярной сетке). Для карт мелкого масштаба может быть использован способ изолиний.
Насыщенность средствами сообщения исчисляется по числу автомашин на 1 км2 территории, показывается на мелкомасштабных картах способом картограммы.
Картографирование транспортной обеспеченности имеет свою историю. Она связана с попытками заставить «работать» фон карты, который далеко не всегда задействован на транспортных картах. Одними из первых серий карт, которые использовали качественный фон, являются карты транспортно-географической характеристики мира масштаба 1:35 000 000, созданные немецкими учеными Келером, Зендлером и Клаусом в 1956–1959 гг. Помимо изображения транспортной сети на картах мира и континентов, качественным фоном выделены районы с преобладанием одного из видов транспорта: например, автотранспорта, гужевого, вьючного и т. д. (интересно, что железнодорожные районы выделить не удалось, так как они «тонут» в преобладающем автомобильном транспорте).
Карта «Транспортная сеть мира» масштаба 1:20 000 000 для средней школы, которой долгое время пользовались для учебных целей и в высших учебных заведениях, совмещает все виды транспортных путей, при этом фоном карты служит густота транспортной сети, показанная картограммой по странам. Однако такая информация приводит к значительным искажениям, так как плотность сети в центральных районах России и северной Австралии оказывается одинаковой.
Стремление изобразить обеспеченность территории мира путями сообщения вне рамок политических или административных границ привело к созданию в НИЛ комплексного картографирования МГУ карты «Транспортная сеть мира» масштаба 1:15 000 000 для высшей школы, где была использована методика составления изолинейных карт с помощью картометрических измерений по мелкомасштабным картам, разработанная в рамках теории полей дискретных явлений [42].
Для создания фоновой нагрузки этой карты был использован нерегулярный оператор преобразования в виде кружка, площадь которого уменьшалась или увеличивалась в соответствии с масштабом карты. Средний показатель густоты транспортной сети в каждой точке вычислялся как отношение суммы измеренных в пределах круга и приведенных длин железных, автомобильных дорог и судоходных участков рек к площади круга в масштабе карты-источника. По полученным значениям были проведены изолинии, позволившие выявить районы различного транспортного освоения (рис. 16.3), скорректированные с учетом воздействия экономико-географических факторов: близости города, крупного транспортного узла, пересечения большого количества дорог и других.
Рис. 16.3. Густота транспортной сети, рассчитанная с использованием картометрических измерений:
1 — более 60 км; 2 — 40–60 км; 3 — 20—40 км; 4 — 10–20 км; 5 — менее 10 км на 100 км2
Одно из направлений совершенствования карт транспортной обеспеченности заключается в разработке комбинированных показателей. Это, прежде всего, коэффициент Энгеля, который позволяет сравнивать обеспеченность путями сообщения стран и регионов с различной плотностью населения:
,
где L — длина сети в километрах, S — площадь территории в сотнях квадратных километрах, P — количество населения в десятках тысяч человек.
Стоит упомянуть также показатель Успенского:
,
куда введен t — суммарный вес отправляемых грузов, и тот же коэффициент, преобразованный Василевским, где вес отправляемых грузов (t) заменен общим весом всей произведенной в районе продукции (Q):
.
Решение такой важной задачи, как оценка хозяйственной освоенности территории, невозможно без четкого выявления ее транспортной составляющей как «подстилающего» элемента (наряду с плотностью населения), определения транспортно-географического положения.
Если под транспортной обеспеченностью мы подразумеваем, прежде всего, густоту сети путей сообщения, то транспортная освоенность в системе оценки хозяйственной интегральной освоенности территории определяется рядом других критериев. Показателем транспортной «зрелости» территории может быть соотношение протяженности сетей автомобильных дорог с твердым покрытием и железных, что определяет развитость и иерархичность транспортного каркаса территории.
Критерии развитости и иерархичности транспортной сети (транспортной освоенности):
1) уровень транспортной доступности (процент территории, относящийся к зоне тяготения путей сообщения);
2) тип транспортной сети (степень развитости, количество видов путей сообщения);
3) развитость системы комплексных и/или специализированных узлов;
4) соотношение протяженности автомобильных и железных дорог.
Эти критерии были впервые использованы в нашей стране при подготовке мелкомасштабных карт хозяйственной освоенности континентов и мира в комплексном атласе «Природная среда и естественные ресурсы мира» (ПСЕРМ, 1985 г.).
Показатели уровня транспортной работы и их изображение на карте определяют преимущества и особенности различных видов транспорта на той или иной территории.
Основные картографируемые показатели работы транспорта:
• объем перевезенных грузов;
• объем перевезенных пассажиров;
• грузо- и пассажирооборот;
• грузо- и пассажиропотоки;
• средняя дальность перевозок;
• себестоимость и скорость транспортировки.
Грузовые и пассажирские перевозки характеризуются на картах по мощности потоков (объему) грузов и пассажиров на путях сообщения. Число тонн перевозимой продукции в единицу времени показывается на картах грузо- или пассажиропотоков. Характеристика по количеству прибывающих и отправляемых грузов и пассажиров по отдельным остановочным пунктам отображается на картах грузо- или пассажирооборота.
Карты грузовых потоков показывают объем потоков, их направления, грузонапряженность транспортных линий и соотношения основных грузов.
Грузопотоки можно представлять в виде масштабных лент, ширина которых пропорциональна мощности грузового потока — количеству грузов, перевозимых по данному отрезку пути в течение года. При абсолютной масштабности каждый миллиметр полосы соответствует определенному количеству перевозимого груза. С изменением мощности грузопотока меняется и ширина полосы. При существенной разнице между наименьшим и наибольшим значениями провозимых грузов, во избежание перегрузки карты, переходят к условной ступенчатой масштабности линий движения. Количество груза может быть выражено в штуках или в денежном выражении.
При изображении грузовых потоков линиями движения структура грузопотока показывается делением ленты на части, пропорционально удельному весу в общем грузопотоке. В структуре грузопотоков по железным дорогам, внутренним водным и морским путям различают следующие основные группы грузов: каменный уголь и кокс; нефтяные грузы; руды металлические; черные металлы; лесные грузы; минерально-строительные материалы; хлебные грузы. Эти карты целесообразно составлять раздельно для каждого вида транспорта (рис. 16.4).
Рис. 16.4. Изображение грузопотоков по р. Вах способом знаков движения
(масштабными полосами). Фрагмент студенческой работы
Картосхема движения по трубопроводам дает характеристику мощности потоков газа и жидкого топлива: сырой нефти и нефтепродуктов, проходящих по трубопроводам за год. Каждый вид топлива показывают своим цветом, различия в мощности — толщиной масштабных лент.
На картах грузопотоков целесообразна значительная схематизация линий путей сообщения, облегчающая размещение масштабных лент и улучшающая читаемость карты.
Карты пассажиропотоков показывают количество пассажиров, перевозимых в обоих направлениях за определенный промежуток времени (за год, навигацию, сутки), и характеризуют напряженность различных участков транспортных линий.
Общее число пассажиров, перевезенное за год по железным дорогам, показывается масштабной лентой на разных участках дорог. При помощи значка, локализованного в пункте, можно отобразить количество пассажиров, отбывших за год с каждой железнодорожной станции. Исходными данными для составления таких карт являются сведения о количестве билетов, проданных за год по станциям.
Помимо отображения количества пассажиров станции характеризуются по назначению и характеру работы: промежуточные, узловые, сортировочные, пассажирские и грузовые.
Особое место в картографировании работы транспорта занимают карты маятникового движения пассажиров, т. е. ежедневных поездок людей от места жительства на работу и обратно, причем в настоящее время это могут быть весьма значительные расстояния. Карты этой тематики составляются по-разному. Количество рабочих и служащих, приезжающих каждый день на работу в большой город пригородными автобусами и поездами, отображается величиной и цветом значка, размерами и количеством стрелок, картограммой по району. Дополнительно на картах маятниковых поездок населения, помимо количественной характеристики самих потоков, выделяются типы населенных пунктов: по преобладанию приезжающих, выезжающих или со слабым развитием местных поездок (рис. 16.5 и 16.6).
Рис. 16.5. Изображение маятниковых поездок населения: кольцо соответствует средней
удаленности от центра города; цвет — вид транспорта; величина стрелок — количество
рабочих и служащих, приезжающих каждый день на работу
Рис. 16.6. Изображение маятниковых поездок населения. По атласу Швейцарии, 1967 г.
Карты грузооборота транспортных пунктов показывают количество прибывающих и отправляемых грузов на определенное расстояние. Транзитные грузы не учитываются, если в данном пункте не производится их перегрузка или сортировка. Карты составляются значковым способом с разделением оборота по прибытию и отправлению. Показ ввоза и вывоза возможен и на двух самостоятельных картах. В зависимости от величины грузооборота определяется размер значка (предпочтительнее применять абсолютную непрерывную масштабность), который делится потом на две части — по удельному весу в общем итоге ввоза и вывоза. Каждый полукруг можно разделить на секторы для характеристики грузооборота по видам грузов (рис. 16.7).
Рис. 16.7. Один из способов изображения грузооборота на картах транспорта:
1) железнодорожного узла; 2) речного порта
При оценке общего грузооборота следует выбирать такой показатель, который применим ко всем видам грузов, т. е. их вес или стоимость. Масштабы карт атласов не позволяют передавать грузооборот всех транспортных пунктов и давать его подробную структуру. Обычно его показывают в тех пунктах, где грузооборот превышает 10 тыс. т.
Карты городского транспорта, созданные в крупном масштабе, позволяют увидеть номера всех маршрутов городского транспорта города (метро, трамваев, троллейбусов, автобусов), количество пересадок, стоимость проезда и даже приблизительное количество попутчиков в разное время суток, рассчитать время движения на общественном транспорте или расстояние, которое необходимо пройти пешком.
Для атласов характеристика городского транспорта дается по городам, и, прежде всего, учитывается длина эксплуатационных путей различных видов транспорта, совершаемая ими работа по перевозке пассажиров, наличие подвижного состава. Особо отмечаются города, в которых имеется метро. Карта «Городской электрический транспорт» (Национальный атлас России, 2008 г.) показывает перевозки пассажиров трамваями и троллейбусами (в млн человек) в крупных городах. Структура значка, который привязан к городу, позволяет показать перевозки в разные годы: 1995, 2000 и др. (рис. 16.8).
Рис. 16.8. Легенда к карте «Городской электрический транспорт».
По Национальному атласу России, т. 3, 2008 г.
Карты интенсивности движения средств транспорта показывают число поездов, самолетов, автомашин, других транспортных средств, проходящих через какой-либо участок дороги за определенный промежуток времени. На таких картах, как правило, используют линейные знаки — тонкие линии, каждая из которых обозначает одинаковое количество поездов (например, 20 в сутки) или масштабные знаки движения (число пар автомашин — ширина ленты или ее цвет).
Для обычного читателя интересны интенсивность движения пассажирского транспорта и указание на карте стоимости проезда и времени в пути. Если отрезки полос различной ширины, показывающих различную интенсивность движения, дать разным цветом, то можно показать на карте сразу оба интересующих показателя. Частоту движения автобусов, как правило, показывают на комплексной карте автобусного сообщения, где знаками движения отражено число рейсов автобусов в сутки в одном или обоих направлениях, а значками отмечают главные остановочные пункты, особо выделяя пункты формирования автобусных маршрутов. На отдельной карте отображается частота движения пассажирских судов с указанием числа рейсов по каждому участку пути и типов курсирующих судов. Отражение частоты движения пассажирских и других самолетов может совмещаться с характеристикой объемов пассажирских перевозок в комплексной карте воздушного пассажирского сообщения.
16.5. Карты транспортно-экономических связей
Эти карты показывают направления и объемы, иногда структуру грузовых потоков между транспортными пунктами, регионами, странами (независимо от того, по каким путям следуют грузы). На картах показываются экономические связи, осуществляемые как отдельными видами транспорта, так и их совокупностью. Карты пассажирских связей характеризуют на картографируемой территории пассажирообмен с другими регионами (межрайонные связи) и выявляют преобладающие направления пассажирских потоков для каждого вида транспорта.
Существует основное различие между картами транспортно-экономических связей и картами перевозок. Первые всегда отвечают на вопрос: откуда и куда перевозятся люди, товары, энергия или информация, но часто не раскрывают реальные пути и способы их перемещения. По сути карты транспортно-экономических связей отражают географическое разделение труда. Это их основное содержание и главное предназначение. Напротив, карты перевозок, прежде всего, отвечают на вопрос, что, каким видом транспорта и в каком количестве перевозится на каждом участке путей сообщения. По таким картам обычно нельзя узнать, откуда первоначально осуществляется перевозка и куда в конечном счете будут доставлены реальные грузы и пассажиры.
По охвату территории различают транспортно-экономические связи международные (экспорт и импорт), меж- и внутрирайонные. При этом грузовые и пассажирские потоки даются суммарно за год, объединяя все перевозки между данными объектами или территориями, независимо от конкретных транспортных путей.
Межрайонные и международные связи показывают двумя способами: линиями движения и картодиаграммой. Первый способ удобен при раздельном показе ввоза и вывоза, когда грузопотоки обозначают схематическими прямыми (например, в атласе Кустанайской области, 1963 г.) или произвольно изогнутыми стрелками при сложных и разнообразных связях (в атласе Целинного края, 1964 г.); ширина их соответствует общей мощности грузопотока за год, а структура показывает основные грузы и их соотношение. Картодиаграмма обычно используется при показе межрайонных и международных связей и состоит из двух сопоставимых значков (например, полуокружностей). Ее применяют для карт товарной структуры экспорта и импорта, где структура значка — вид грузов, товаров или сырья (Национальный атлас России, 2008 г.). Ввоз и вывоз могкт характеризоваться раздельно при наличии более детальной классификации.
Карты транспортно-экономических связей составляются также для отдельных видов важнейших грузов: каменного угля, железной руды, лесных хлебных грузов и др. В атласах регионов, являющихся поставщиками жидкого и газообразного видов топлива, может быть помещена карта межрайонного трубопроводного транспорта, сырой нефти, нефтепродуктов и газа.
По дальности среди транспортно-экономических связей различают местные, ближние, средние, дальние и сверхдальние. При этом критериями могут служить конкретные показатели расстояния в километрах. Иногда в легенде они определяются такими географическими понятиями, как трансконтинентальные, трансокеанские связи.
По географическому направлению выделяются группы городов, регионов или стран, которые связаны между собой по отправлению и прибытию грузов и пассажиров.
По отраслевому или товарному признаку транспортно-экономических связей отображаются структуры вывозимых и ввозимых грузов, структура пассажиров по социальным, половозрастным, этническим признакам, целям поездок и т. п.
Классификация по каждому из этих критериев или их сочетанию может быть положена в основу карты транспортно-экономических связей. Эти связи отображаются на карте:
• в месте их зарождения (пунктах, регионах и странах производства и отправления товаров или пассажиров);
• в месте их погашения (место прибытия и потребления товаров и т. п.).
Легенды чаще даются раздельно для ввозимых и вывозимых грузов, что позволяет конкретизировать их виды.
Карты внешней торговли могут отражать экспортно-импортные связи одного хозяйственного объекта (например, завода), пункта, района, страны, группы стран или всех стран мира в целом. В зависимости от этого изменяется не только масштаб карт, но и набор, и детальность отображаемых показателей. На этих картах можно изобразить только объем внешней торговли и структуру участвующих в ней предприятий, регионов или стран или же еще структуру перевозимых товаров. При необходимости создают одну общую карту внешней торговли и серии отраслевых карт, подробно отражающих каждый вид перевозимых грузов или же каждую страну, регион, участвующие во внешнеторговом обмене.
Карты транспортно-экономического районирования довольно малочисленны. Обычно в них дается результирующая характеристика географии транспорта — степень экономического и транспортного освоения территории, зоны тяготения к транспортным пунктам, районирование с точки зрения транспортной доступности, типические сочетания видов транспортного обслуживания.
Очень привлекательна типология районов с учетом уровня их хозяйственного освоения и оценки транспортной сети, показом уровня обеспеченности хозяйства района транспортом, соответствия пропускной способности транспортной сети реальным или перспективным величинам транспортно-экономических связей, уровня затрат, необходимых на строительство и реконструкцию дорожной сети. Типология транспортного обслуживания территории может производиться по сочетанию всех или выделению отдельных видов транспорта.
Отмечается огромное разнообразие объектов картографирования на картах транспорта. Это линейные объекты — пути сообщения, показываемые линейными знаками и линиями движения; станции, пристани, аэродромы, автохозяйства и иные объекты, локализованные в пункте, отображаемые прежде всего внемасштабными значками; движущиеся объекты — транспортные средства, грузы, пассажиры, условно отображаемые линиями движения и другими способами картографирования; площадные объекты — административно-политические, экономические и иные территориальные образования, зоны обслуживания, показываемые способами качественного фона и др. Районы притяжения грузов к тому или иному транспортному узлу или торговому центру картографируются способом ареалов.
При этом карты одной и той же тематики нередко составляются разными способами, выбор которых определяется типом атласа, характером картографируемой территории и многими другими обстоятельствами.
16.6. Тенденции картографирования транспорта на современном этапе
Картографированию транспорта, несмотря на зрелый возраст дисциплины, а может и благодаря этому, свойствен некий консерватизм. Основное требование, предъявляемое на протяжении многих лет к картам транспорта, — полнота и правильность отображения общего развития транспортной сети. Современная экономика, являясь транспортозависимой, требует не только новых карт, собирающих в себе новую информацию, но и принципиально нового картографирования и моделирования транспортно-географического процесса. Создание транспортных тематических карт приобретает особую важность в связи с резко возросшим значением территории как ресурса развития, который включает в себя как процесс хозяйственного освоения «новых», так и перепрофилирование староосвоенных районов [41]. Введение нового понятия «геотранспорт», которое характеризует транспорт как часть экономики, монопольный, незаменимый продукт-ресурс, влияющий на транспортный суверенитет страны и глобальные мировые внешнеэкономические связи, дает возможность выхода на новые концептуальные подходы в области картографирования глобальных транспортных процессов.
Картографирование транспорта можно рассматривать с двух позиций. На микроуровне транспортные услуги рассматриваются как рыночный продукт. На макроуровне геотранспорт рассматривается как монопольный, незаменимый продукт-ресурс, влияющий на транспортный суверенитет страны и глобальные мировые внешнеэкономические связи.
В настоящее время было бы целесообразно подразделять на научно-справочных картах строящиеся и конструируемые железнодорожные линии в соответствии с разработанной в «Стратегии развития железнодорожного транспорта до 2030 года» типологией на шесть категорий:
• стратегические линии, предназначенные для укрепления транспортной целостности Российской Федерации;
• социально значимые линии, предназначенные для улучшения транспортного обслуживания населения и регионов;
• грузообразующие линии, предназначенные для транспортного обеспечения развития новых месторождений полезных ископаемых и промышленных зон;
• технологические линии, предназначенные для оптимизации железнодорожной сети в целях развития хозяйственных и межрегиональных связей;
• высокоскоростные линии, предназначенные для перевозки пассажиров со скоростью до 350 км/ч;
• модернизируемые действующие линии, предназначенные для освоения прогнозных объемов перевозок и организации скоростного пассажирского движения.
При создании карт транспорта очень мелкого масштаба необходима существенная генерализация. Для любой территории требуется производить отбор дорожной сети, учитывая общую обеспеченность территории путями сообщения. Так, в слабо освоенных районах России, Австралии или Центральной Азии показывают дороги даже самого низшего класса, в то время как в Европе исключают ряд автотрасс. В некоторых развитых в транспортном отношении регионах для показа дублирующих и дополняющих друг друга путей сообщения было введено понятие и знак «полимагистралей» — территориально-сближенных, состоящих из нескольких ведущих линий в транспортной сети, причем это мощные транспортные артерии высокой пропускной способности и интенсивности движения. Такой знак позволил одновременно подчеркнуть наиболее развитые направления и участки транспортных сетей и облегчить нагрузку карт на наиболее насыщенных участках.
На карте «Воздействие транспорта на окружающую среду» (1:60 000 000, атлас «Природа и ресурсы Земли», 1985 г.) впервые в глобальном масштабе были выявлены основные полимагистрали международного значения как основа каркаса транспортной инфраструктуры мира. По существу эти магистрали явились прообразом изображения современных международных транспортных коридоров.
Процесс освоения территорий имеет свою внутреннюю логику развития. Уровень и тип изученности территорий меняется, так же как меняется и способ ее изображения. Опорная транспортная сеть в мире развивается сейчас на принципах транспортных коридоров. Под транспортным коридором понимается определенное направление (маршрут) массовых перевозок пассажиров и грузов между центрами социально-экономической активности, которое обслуживается несколькими видами транспорта, способными обеспечить высокие скорости перевозки.
Благодаря своему выгодному географическому положению транспортные коридоры России (настоящие и формирующиеся) стыкуются с международными коридорами европейской и азиатской транспортных сетей, т. е. Россия может замкнуть на себя большую часть евроазиатских международных грузопотоков. Отображение системы международных транспортных коридоров на картах разного назначения и масштаба становится весьма актуальным направлением в картографировании транспорта.
По территориальному охвату транспортные коридоры делятся на международные европейские, евроазиатские коридоры, азиатские, трансазиатские, транссибирские, трансполярные. На картах показывают основные маршруты, ответвления и те, что еще только формируются. В легенде или непосредственно на карте каждый коридор (маршрут) обязательно должен иметь присвоенный ему в соответствии с существующей системой номер и собственное обозначение. В качестве дополнительных сведений дается их протяженность в километрах.
Еще одна актуальная проблема в картографировании транспорта — отображение воздействия транспорта на окружающую среду в целом и на отдельные ее компоненты — с одной стороны, и показ влияния природно-климатических условий на функционирование транспорта — с другой.
Транспорт — один из главных проводников антропогенного воздействия, которое проявляется по многим направлениям. Оценить степень подобного воздействия на среду трудно потому, что источники загрязнения слишком мобильны, а воздействие может быть и опосредованным, как фактор, стимулирующий развитие других видов нагрузки: например, активизацию хозяйственной деятельности в примагистральных полосах [41].
Все воздействие, оказываемое на среду различными видами транспорта, можно подразделить на шесть категорий:
1) нарушение природных ландшафтов и загрязнение окружающей среды при строительстве железных и автодорог;
2) постоянное воздействие на территорию вдоль железнодорожных путей и автотрасс передвижных источников загрязнения — автомобилей, локомотивов, грузовых и пассажирских вагонов;
3) выбросы вредных веществ в атмосферу от двигателей транспортных средств и от стационарных источников;
4) сброс сточных и ливневых вод в поверхностные водные объекты; загрязнение земель на территориях транспортных объектов;
5) шум и вибрация от транспортных средств;
6) отдельные случаи значительных выбросов загрязняющих веществ в результате аварий, главным образом, при перевозке грузов (нефти, ядовитых и др. веществ).
При наличии региональной информации существует возможность создания как синтетических транспортно-экологических карт, характеризующих интегральное воздействие на окружающую среду транспортных путей и предприятий, так и аналитических, отражающих влияние транспорта на отдельные компоненты природы.
Главной и наиболее сложной задачей при картографировании воздействия транспорта на окружающую среду является выбор критериев оценки и количественных показателей для выделения типов транспортных объектов по степени их влияния.
Степень линейного загрязнения оценивается по комплексу показателей:
• интенсивности движения транспорта;
• виду транспортируемого груза;
• технической оснащенности дороги;
• скорости движения;
• соотношению автотранспорта различных категорий.
Основным критерием в данном случае является интенсивность движения.
Степень площадного воздействия транспорта на природную среду может быть выражена различными показателями, рассчитанными как по административно-территориальным единицам (для федерального уровня — по областям), так и по регулярной сетке квадратов различной величины.
Несмотря на то, что преобладающий тип размещения транспортных объектов — линейный, определяющий вид отображения воздействия транспорта на среду — площадной. Линейную конфигурацию зоны воздействия приобретают в малоосвоенных районах, в других случаях автомобильный транспорт в силу развитой иерархичности дорожной сети охватывает и «пронизывает» все освоенное пространство. Оценка полос воздействия транспортных магистралей содержится в «Эколого-географической карте России» (1999 г.) масштаба 1:8 000 000, а экологической опасности железных и автомобильных дорог, железнодорожных узлов, морских и речных портов — на «Эколого-географической карте Российской Федерации» (1996 г.) масштаба 1:4 000 000 (обе разработаны на географическом факультете МГУ).
Картографические способы изображения этого явления — способ изолиний с послойной окраской, качественный фон. Для показа объемов транспортного воздействия на территории России используется способ внемасштабных знаков. Каждому городу соответствует пунсон определенного размера, в зависимости от показателя объемов транспортных выбросов в этом населенном пункте.
Другой аспект картографирования взаимодействия транспорта и окружающей среды — это влияние природно-климатических условий и опасных природных процессов на функционирование транспорта.
Повреждения и разрушения железнодорожных путей, зданий и сооружений может быть вызвано как единовременными стихийными бедствиями (землетрясениями, обвалами, лавинами), так и неблагоприятными и опасными процессами, которые постепенно разрушают дороги и препятствуют движению транспортных средств.
При создании карт, отображающих влияние опасных природных явлений на сеть дорог и работу транспорта, с помощью качественного фона показывают разную степень вероятности появления таких явлений, способных вызвать чрезвычайные ситуации на дорогах.
Способом значков на карте целесообразно показать места чрезвычайных происшествий на различных видах транспорта, вызванные опасными природными процессами, за определенный период.
Рельеф довольно редко дается на картах транспорта, где в качестве основы, как правило, используется карта административно-территориального деления. Однако, поскольку на картах транспортных сетей не всегда задействован фон, карта, созданная с использованием цифровой модели рельефа, может украсить атлас и дать возможность увидеть дороги почти в трехмерном пространстве.
Среди карт транспорта всегда было много картосхем и анаморфированных карт. Схематизм изображения на упрощенной карте, обычно лишенной картографической сетки, позволяет получить в наглядной форме общее представление о реальной удаленности транспортных линий от железнодорожных станций или других путей сообщения. При этом необходимо учитывать освоенность территории, наличие дорог, затраты времени на передвижение, транспортные издержки.
Изображения, в которых длины линий соответствуют определенным количественным показателям (времени, стоимости) и определено относительное положение этих линий на плоскости, относятся к топологическим изображениям. Доступность какого-либо объекта по времени от центра крупного города (например, Москвы) различными видами транспорта можно изобразить изохронами, представленными в виде окружностей. На такой карте можно показать затраты времени на полет в самолете и проезд по железной дороге из Москвы в столицы стран ближнего зарубежья и центры крупных экономических районов нашей страны. При этом направления (азимуты) от центра к окраинным пунктам будут соответствовать азимутам карты мира в проекции Меркатора, а расстояния между изохронами — изменяться в зависимости от доступности по времени.
Разнообразие сюжетов и большие объемы собираемой информации, необходимость ее хранения и обобщения требуют создания баз данных дорожной сети и транспортных узлов, а также компьютерных технологий для их обработки и решения многих задач транспортного картографирования. Для систематизации, анализа и выдачи по запросам разнообразных сюжетов транспортного и транспортно-экологического картографирования необходимо создание и использование с помощью ГИС единой базы данных с многопользовательским режимом доступа, в том числе и в интернет-среде.
Транспортные пути представляются в виде линейно-узловой структуры, целостность (неразрывность) которой в ГИС обеспечивается автоматически. Дорога физически представляется из отдельных участков, при этом требуется не только топологическая логика связи участков дорог, но и иерархическая упорядоченность, т. е. возможность формировать и оперировать сложными объектами.
Другая особенность дорог состоит в том, что, пересекающиеся на карте, они могут и не пересекаться в действительности, например, находиться на разных уровнях (одна из них, скажем, проходит по мосту). Топологически такие дороги не связаны (не имеют общих точек соприкосновения) — и именно в ГИС можно это показать, тогда как на традиционных картах такие тонкости не доступны для отображения. Правильно созданная ГИС городского (районного, и т. д.) уровня — не просто средство для создания карт, но и своего рода энциклопедия экономико-статистических сведений о данном районе.