3.1. Обеспеченность источниками
3.2. Особенности сбора и использования источников
3.3. Картографические источники
3.1. Обеспеченность источниками
После установления «исходных позиций» картографирования: темы карты, ее назначения, предполагаемого содержания, масштаба и т. д. — определяется круг источников для ее составления. В их число входят самые разнообразные материалы, применяемые при создании общегеографических карт, а также множество специфических данных, дающих информацию о населении и хозяйстве. Непрерывное развитие и совершенствование социально-экономических карт, появление новых, все более сложных сюжетов диктует необходимость постоянного расширения информационной базы картографирования, поиска и использования новых данных.
За последнее время произошли большие изменения в тематической направленности отечественного социально-экономического картографирования, отражающие структурные изменения, происходящие в отраслях экономики. Если раньше большая часть трудовых ресурсов была задействована в отраслях производственной сферы, то сейчас бурно развивается бизнес, розничная торговля, другие отрасли сферы обслуживания. Эти процессы находят отражение в картах, все большая часть которых посвящается социальной тематике. Межгосударственные и межнациональные конфликты, борьба за власть приводят к расширению тематики оперативных карт, отражающих изменения в политике, результаты выборных кампаний, социально-политических опросов и т. д. Для освещения этих тем требуются:
1) новая, оперативно поступающая информация;
2) новые, более совершенные методы ее обработки.
То же можно сказать и о проблемах оценки воздействия различных отраслей промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и др. на окружающую среду. Во многих городах и районах России экологическая обстановка оценивается как критическая и даже катастрофическая. Участились катастрофические явления как природного, так и антропогенного характера. Отображение этих и многих других аспектов возможно только при наличии достаточной информации.
В целом социально-экономические территориальные системы в силу своих специфичных структурных свойств, быстрой динамики развития и разнообразия взаимосвязей менее изучены, чем природные, и, как правило, хуже отражаются в исходной информации, которую можно привлечь для целей картографирования. Поэтому очень часто имеющиеся данные не в полной мере удовлетворяют требованиям создания карты, а картографические модели недостаточно надежны.
Переход от плановой социалистической экономики к рыночным отношениям сказался на уменьшении объемов отчетной статистики о деятельности предприятий и отраслей, их хозяйственных связях. Стремление частных предприятий и организаций уменьшить налоговое бремя приводит к частому искажению почти всех показателей статистической информации, причем в весьма значительных размерах.
Однако в последнее десятилетие произошли сдвиги и в положительную сторону. Они связаны, в основном, с развитием автоматизированного процесса составления карт, становлением геоинформатики и развитием геоинформационных технологий как базы для этого процесса.
3.2. Особенности сбора и использования источников
Изменения, произошедшие в информационном, методическом и технологическом обеспечении социально-экономического картографирования, а также применение современных средств автоматизации и ГИС-технологий существенно изменяют роль и способы использования различных источников, трансформируют весь процесс создания социально-экономических карт. К примеру, использование ГИС становится особенно эффективным при их многократном и комплексном использовании, создании на их основе серий различных видов и типов карт, начиная от инвентаризационных и заканчивая оценочными и прогнозными. Для обеспечения таких работ большое значение приобретают материалы долгосрочных регулярных наблюдений за населением, природными и социально-экономическими объектами.
Все более важной становится оперативная картографическая информация, определяющая состояние системы на текущий момент времени. Она способна обеспечить задачи оперативного управления, принятия хозяйственных решений в любых непредвиденных, экстренных случаях. На базе такой информации можно мгновенно оценить ситуацию, выбрать и применить на практике рациональную систему хозяйственных мероприятий, обеспечить предвидение катастрофических ситуаций и заблаговременно принять оптимальные решения.
Систематический сбор, обработка, хранение и оперативная выдача потребителям сведений о картах (изданных и рукописных), атласах, данных дистанционного зондирования и других источниках осуществляются специализированными службами и автоматизированными картографическими информационно-поисковыми системами.
Источниками информации для создания карт и атласов является, прежде всего, Центральная база статистических данных Госкомстата России (ЦБСД), которая работает в тестовом режиме с моментальной табличной визуализацией и содержит информацию по основным разделам статистики. В ее состав входит более 2500 показателей годовой, квартальной и месячной периодичности по России, субъектам Российской Федерации, формам собственности, отраслям экономики, видам экономической деятельности и др.
Источниками картографической информации являются также:
• Российская государственная библиотека (РГБ);
• Всероссийский институт научной и технической информации (ВИНИТИ);
• Государственная публичная научно-техническая библиотека России (ГПНТБ России);
• Комитет по земельным ресурсам и землеустройству;
• Комитет по градостроительству и архитектуре;
• Институт научной информации по общественным наукам и др.
Появление ГИС значительно упростило вышеуказанные работы, поскольку стало возможным сочетать в одной базе данных самую разноплановую информацию — от материалов дистанционного зондирования и социологических опросов до текстов специализированных монографий и газетных статей, обеспечивать ее постоянное пополнение, оценку, согласование и корректировку.
В этом случае информация превращается во взаимосвязанный комплекс, позволяющий характеризовать и картографировать все свойства системы во времени и пространстве, обеспечивать решение отраслевых и интегральных задач науки и практики.
Существуют два основных метода сбора данных для социально-экономического картографирования: экспедиционный и камеральный. Результатом экспедиционного метода исследований могут стать самые разнообразные карты, комплексные описания, дневниковые записи. Это точечные данные, выполненные в отдельных населенных пунктах, на конкретных производствах, станциях, маршрутные — по избранному направлению — на дороге или реке; а также площадные, которые охватывают всю изучаемую территорию [2].
Полевые наблюдения часто проводятся при исследовании социальной инфраструктуры города: это может быть подсчет количества клиентов, посещающих тот или иной социальный объект (магазин, парикмахерскую, кафе и т. д.) за определенное время, подсчет интенсивности движения машин, оценка эффективности размещения рекламных щитов в разных районах города.
Чаще всего экспедиционные исследования покрывают не всю картографируемую территорию, а лишь характерные участки, например, те, которые затем станут эталонами. В качестве таковых выступают или типичные, по географическим параметрам, участки территории, или места, где картографируемые явления имеют наибольшее развитие и распространение. Это могут быть территории населенных пунктов, по которым, путем обследования или анкетирования, собираются статистические данные, характеризующие население, отрасли экономики и сферы обслуживания, или участки с наиболее напряженной экологической обстановкой, по которым собираются геохимические данные и изучаются показатели изменения компонентов природной среды.
К камеральному методу исследований относят сбор и обработку материалов ранее выполненных картографических работ, а также материалов статистических обследований, получаемых в архивах и других информационных фондах. Камеральные материалы более разнообразны и многочисленны. Именно они и создают основу информационного обеспечения социально-экономического картографирования и наиболее часто применяются при создании социально-экономических карт. Реже привлекаются данные мониторинговых сетей наблюдения, материалы аэрокосмических съемок и литературные источники. Но при создании некоторых тематических карт, например, оценки климатических условий для агроклиматических карт, они могут стать основными.
Соотношение между разными источниками, их роль в картографическом обеспечении зависят прежде всего от тематики и целевой направленности создаваемых картографических произведений. Например, если картографируются количественные характеристики результатов промышленного производства, работы транспорта или людность поселений, то наиболее важную роль играет статистическая информация, представляемая соответствующими статистическими органами или получаемая в результате специальных статистических исследований. Но если на первый план выдвигается текущая оценка изменений, происходящих в природной среде, развития сельскохозяйственных растений или ущерба, нанесенного лесному хозяйству пожарами и другими стихийными бедствиями, то наиболее важными становятся оперативно получаемые данные дистанционного зондирования.
При выборе источников для составления карт необходимо определить научную ценность, полноту и современность сведений, экономическую эффективность их использования. При обращении к любым источникам необходимо провести их анализ и оценку, результаты которых позволят определить возможности, направления и характер их применения в социально-экономическом картографировании. При этом проверяется полнота и разносторонность информации об объектах картографирования, их соответствие тематике и содержанию создаваемых карт, территориальная и содержательная точность, современность, научная обоснованность, достоверность и надежность. Для картографических и аэрокосмических источников также важно проанализировать их масштаб или математическую основу в целом, точность и детальность характеристики содержательных и пространственных параметров. Анализ и оценка источников позволяют выбрать из имеющихся материалов наилучшие, а также уточнить содержание, генерализацию и способы изображения составляемой карты.
3.3. Картографические источники
Картографические источники используются в социально-экономическом картографировании наиболее комплексно и разнопланово. Это, прежде всего, определяется рядом достоинств, присущих картографическим материалам, существенно упрощающих их использование как в традиционном, так и в автоматизированном картографировании.
Для создания социально-экономических карт применяют разнообразные общегеографические, тематические и специальные карты и планы разного масштаба, содержания и территориального охвата. Большие возможности открывает привлечение в качестве источников комплексных и отраслевых атласов и серий карт.
При выборе картографических источников проводится их оценка с позиций соответствия создаваемой карте по масштабу, содержанию и другим характеристикам. Например, при составлении научно-справочной карты масштаба 1:1 000 000 оптимальным масштабом источника будет примерно 1:500 000, который обеспечит достаточную точность карты при умеренной трудоемкости составительских работ. Использование источников, масштаб которых многократно крупнее масштаба составляемой карты, позволит обеспечить еще более высокую точность, но потребует огромных трудовых и материальных затрат. Привлечение источников, масштаб которых мельче масштаба создаваемой карты, значительно снижает точность и, соответственно, сужает область ее применения. Исключение составляет разработка стенных школьных карт, для которых оптимальный масштаб источников может быть в 2–3 раза мельче, чем масштаб создаваемой карты.
В соответствии с направлениями использования все привлекаемые картографические материалы делятся на две группы: 1) источники для составления географической основы; 2) источники для составления тематического содержания социально-экономических карт.
Для составления основы могут привлекаться любые картографические материалы, не связанные по тематике с создаваемыми картами населения и хозяйства. Чаще всего в качестве таковых используются общегеографические карты того же или близкого масштаба.
Общегеографические карты имеют важнейшее значение как средство локализации социально-экономических данных, независимо от того, входят ли их элементы в географическую основу составляемой карты [5]. Наиболее информативными и отвечающими всем требованиям для использования их в качестве картографической основы являются «Общегеографическая карта масштаба 1:1 000 000» и «Государственная общегеографическая карта масштаба 1:2 500 000». Дополнительные перспективы открывает серия социально-экономических карт для вузов масштаба 1:4 000 000. Следует учитывать также и многие региональные труды: комплексные атласы и административные карты краев, областей и субъектов федерации, тематические серии карт и отдельные карты регионов, крупномасштабные и топографические карты.
Наряду с общегеографическими и справочными картами функции картографического обеспечения социально-экономического картографирования выполняют специальные карты — карты и планы хозяйственного устройства территории (землеустройства и лесоустройства, архитектурно-планировочные карты).
В соответствии с методикой картографирования источник может быть представлен в двух видах: в традиционной графической форме, воспроизведенный на бумаге, пластике, металлической фольге и других материальных носителях, или в цифровой форме — на электронных носителях (цифровая карта). Использование последних в рамках компьютерных технологий упрощает необходимые преобразования проекции и масштаба, выбор способов изображения, отбор объектов картографирования и другие элементы процесса генерализации содержания географической основы. Кроме того, можно использовать не все содержание цифровой картографической основы, а лишь ее необходимые тематические части, сняв лишние слои информации (например, характеристику растительного покрова при создании карт людности населенных пунктов).
Перед использованием источники для составления географической основы необходимо проверить и оценить, в какой мере они соответствуют современному состоянию объектов картографирования, масштабу, проекции, детальности, точности и другим характеристикам составляемой карты.
Для проверки современности источника используют специальные «дежурные карты», постоянно поддерживаемые на уровне современности. Это основной рабочий документ районных (городских) комитетов по земельным ресурсам и землеустройству. Своевременно и регулярно в системе Госгеонадзора на них наносятся происходящие текущие изменения в границах, площадях и видах угодий по каждому земельному участку. Используются и карты с детальным содержанием одного элемента, например, карты транспортной сети или населенных пунктов, они обычно называются «рабочими». Их создание входит в процесс составления социально-экономических карт. С их помощью можно не только выявить, но и устранить ошибки и неточности в процессе составления географической основы.
Когда карты привлекаются для составления тематического содержания, они могут служить основным или дополнительным источником. Нередки случаи, когда для составления тематического содержания новой карты используется всего один картографический источник. Это становится возможным, если он имеет великолепное качество и по всем своим параметрам отвечает создаваемой социально-экономической карте, а также если производится переиздание карты при небольшом обновлении ее содержания. В этом случае обращаются к специалисту-географу для уточнения произошедших изменений (например, роста городов, ввода новых промышленных предприятий, прокладки трубопроводов и др.). Но эту же работу может провести и картограф-составитель, если имеются исчерпывающие статистические или иные источники.
Однако чаще всего возникает необходимость привлечения нескольких картографических источников, каждый из которых используется для составления определенной части содержания создаваемой карты. Например, при составлении общеэкономических карт для уточнения характеристики сельского хозяйства привлекаются карты земельных угодий и использования сельскохозяйственных земель, для показа лесохозяйственных территорий — карты лесоустройства и т. д.
При использовании карт, изданных в различных странах и в разное время, необходимо учитывать, что они могут отражать иные политические воззрения, по-другому трактовать государственные границы, географические названия и достижения хозяйственного развития, отражать неточные сведения периодических изданий. Политическая и «историческая» карты — одно из основных орудий идеологического соперничества между конфликтующими сторонами (странами, этносами) за спорные территории и предпочтительную версию истории. Фальсификация на карте может стать итогом общей композиции карты, а игра цветом позволит сделать ложные выводы о наличии суверенитета. Необъективная идеологическая нагрузка сопровождает не только карты войн и конфликтов, но и картографирование в послевоенные годы.
Например, в конце 40-х гг. XX в. в Западной Европе издавались карты мира и Европы в довоенных границах, преднамеренно демонстрировался упадок в хозяйственном развитии Польши и других странах социализма. Грузино-абхазский вооруженный конфликт 1992–1994 гг. привел к тотальному исчезновению каких-либо грузинских названий на карте, изданной в Абхазии, в то время как грузинские карты полностью игнорируют топонимы, восстановленные властями Республики Абхазия. Таким образом, при оценке картографических источников важно узнать, кем, когда и для каких целей они были разработаны, какая информация была положена в основу их создания.
Картографические источники целесообразно дополнять и проверять по другим информационным данным . Очень часто приходится комбинировать использование различных источников. Например, при создании детальных научно-справочных карт характеристика экономики крупных городов может составляться по данным карт и атласов последних лет издания, а для нанесения на карту отсутствующих на этих материалах небольших городов могут привлекаться данные статистики, газет и журналов. Такой комбинированный способ позволяет выявить и ликвидировать пропуски и ошибки, создать более качественные картографические произведения.
Социально-экономические карты нередко оказываются в более благоприятном положении, чем карты природы, так как их
составление обеспечивается единообразными исходными учетно-статистическими материалами.
Основным источником поступления информации является официальная статистика, являющаяся частью государственных информационных ресурсов и дающая представление о текущем положении отраслей народного хозяйства, изменениях в уровне жизни, численности, демографических, социальных, медицинских и иных показателях населения по территориальным единицам и населенным пунктам. По всей территории страны используются общие принципы и единая методика ее получения с утвержденными программами и сроками сбора. Структура статистической службы в нашей стране иерархична и включает, кроме государственной статистической службы статистические управления, центры и пункты по министерствам и ведомствам, субъектам федерации, административным районам и крупным городским населенным пунктам. Все они в настоящее время переведены на электронные средства и методы сбора, хранения, обработки и передачи информации.
Система государственного статистического учета обеспечивает разнообразные потребности государственного управления и развития во всех сферах и на всех уровнях: от крупных регионов до отдельных организаций, позволяет ориентироваться в огромном объеме статистической информации [5]. Ранее для нужд управления, прогнозирования, отраслевого и территориального планирования осуществлялся сбор текущей и прогнозной информации по пятилеткам и более длительным срокам перспективного планирования и прогнозирования. По десятилетним срокам обычно проводилась перепись населения, а также основных фондов народного хозяйства и иных экономических данных.
Наибольший объем детальной информации могут предоставить статистические управления субъектов федерации, краев, областей. На этом уровне возможно получение всех первичных отчетных материалов почти по всем направлениям производственной деятельности и социальной сферы. Ведомственная отчетность обычно шире рамок государственной статистики и может дать много дополнительного и уточняющего материала для составления карт.
Наряду с этим при недостаточности необходимых сведений, их неоднородности приходится прибегать к нерегулярным единовременным статистическим обследованиям, а также опросам, анкетированию и другим мероприятиям по сбору полной или выборочной социально-экономической, политической, экологической и иной информации на районном уровне.
Форма представления официальной статистической информации едина по всей стране. Она приспособлена для машинной обработки данных и создания тематических и территориальных баз данных. Для упорядочения всей информации государственной службой определена ее группировка с выделением населения, промышленности, природных ресурсов и окружающей среды, сельского хозяйства и т. д. По каждой из отраслей определен свой набор стоимостных, натуральных и иных показателей (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Форма представления официальной статистической информации. Источник: http://www.gks.ru
Несколько особняком стоит социальная статистика. До сих пор количество показателей, которые отражают условия и образ жизни людей, несравнимо мало по сравнению с сотнями групп показателей, характеризующих экономику. Поэтому и картографирование социальной сферы в нашей стране очень долгое время значительно проигрывало по сюжетному разнообразию зарубежной социально-экономической картографии.
Пространственная привязка государственной статистики чаще всего осуществляется по сетке административно-территориального деления, что делает информацию согласованной в территориальном разрезе и упрощает процесс картографирования. Но недостатком такого подхода является отсутствие показа внутренних территориальных различий. Картографирование по административным территориям происходит наиболее часто, но иногда встречается привязка к природно-территориальным единицам, хотя при этом возникают трудности соотнесения данных с границами физико-географических районов или ландшафтов.
Существуют многочисленные примеры отнесения статистических данных к регулярным координатным сеткам (например, квадратам со стороной в 250 м, 1 км и т. д.), что распространено, например, в Скандинавии, Польше и некоторых других странах. Однако при этом нарушаются географические закономерности, возникает труднообъяснимая мозаичность значений картографируемых показателей. Нередко возникает необходимость территориальной привязки данных к линейным объектам (рекам и каналам, дорожной сети и др.), например, при оценке их экологического влияния, отображении на картах удаленности от транспортных магистралей, создании карт грузопотоков и т. п.
Возможны ситуации, когда реальная картина социально-экономической жизни не соответствует статистической, в частности, если используются данные переписи населения, учитываемого по месту проживания, а не по месту приложения труда.
Существует и другая особенность статистики. В нашей стране многие фирмы, уклоняясь от налогов, преднамеренно искажают объемы и результаты своей деятельности. А за рубежом, например, в США многие компании дают сведения о своей деятельности только в целом, без показателей работы территориальных подразделений. И то, и другое серьезно искажает статистические материалы, создает большие трудности в деле их использования для целей картографирования. В этом случае необходимо использование оценок специалистов и различной косвенной информации.
При работе со статистикой разных стран часто возникает необходимость перевода всех данных в единую систему, например, при исчислении национального дохода, уровня жизни и доходов населения в одной реальной или условной валютной системе.
Зачастую в статистические материалы превращаются данные полевых и городских исследований, материалы горной экономики
и т. д. Они обычно привязаны к точкам, между которыми статистическая информация отсутствует. При этом нередко такие данные берутся не в характерных, а в фиксированных точках, например, в населенных пунктах, вблизи транспортных магистралей и других местах, где есть возможность их более легкого и удобного получения. Если количество статистических данных недостаточно, то используют комбинированный способ: картографирование частично по точным данным, частично по расчетным, с дополнениями и сгущениями этих данных в форме оценок экспертов, математических моделей и т. д.
Для правильной организации сбора и учета статистических материалов необходимо определить цель исследования, объект наблюдения (округ или промышленный район) и единицы наблюдения (автомобильные дороги, образовательные учреждения и т. д.), их связь с теми предприятиями, которые представляют статистические данные.
Широкое использование некартографических источников информации является одной из особенностей составления экономических и социальных карт. При создании cовременных карт и атласов текст почти всегда является одной из составляющих содержания карты (атласа). Он облегчает пользование картографическими материалами потребителям разных образовательных и профессиональных уровней и упрощает процесс поиска требуемой информации на карте. В текстах содержится характеристика картографируемых явлений (объектов), описываются закономерности их пространственного размещения; они знакомят читателя с историческими предпосылками картографируемых процессов, обращают внимание (за счет выделения другим цветом или замены шрифта) на основные положения или выводы. В связи с этим работа над многими картами и атласами требует привлечения литературных источников и дополнительных материалов для художественного оформления карты (фотографии, иллюстрации, слайды), которые сканируются с необходимым разрешением или импортируются в цифровом виде из коллекций на компакт-дисках и из ресурсов интернета.
При исследовании литературных источников изучают такие вопросы, как степень официальности сведений, их полнота, периодизация; сопоставимость сведений разных периодов — идентичность цен, показателей и т. д. Выбирают показатели, в которых выражены данные за один период, а для карт, составляемых на разные периоды, выбирают базовый (или основной) год.
Использование столь заманчивых ресурсов интернета требует большой осторожности, так как только официальные сайты, справочно-энциклопедические издания, а также различные словари могут служить средством получения общепризнанной и надежной информации.
Основная сложность использования энциклопедических изданий заключается в том, что длительный процесс их создания не позволяет поместить в заключительных темах новые сведения (например, названия стран), поскольку весь выпуск должен быть единообразным по содержанию. Помимо этого, на такие издания большое влияние оказывала политика, и часто полнота данных по дружественным нам государствам во много раз превышала, например, количество сведений по странам, не входившим в социалистический лагерь. Еще одним недостатком данного источника является разный подход к дробности исследований в статьях на похожие темы, выполненные разными авторами. В некоторых энциклопедических изданиях (например, в 3-м издании БСЭ, 1970-е гг.) карт много, они подробны, но составлялись различными авторами, поэтому имеют различную проработку и точность. Все эти особенности следует учитывать, если подобная литература привлекается в качестве источника.
Большую помощь могут оказать различные специализированные источники: историческая энциклопедия, где много точных данных на различные исторические моменты, горная энциклопедия, дающая подробные характеристики месторождений промышленного производства, другие энциклопедические издания. Хорошим источником информации могут служить также монографии. Как правило, автор описывает подробно хорошо известную ему область (раздел) и почти не характеризует объекты не своего круга знаний. В качестве дополнительных источников используют журналы и газеты тех издательств, которые всегда дают достоверную, надежную, современную информацию. Существуют также справочные издания, помогающие искать нужную литературу по отраслям, реферативный журнал «Картография», дающий полное описание всех издаваемых статей и карт.
Любые дополнительные сведения по теме создаваемого картографического произведения, в том числе из средств массовой информации, материалов сети Интернет (справочники, универсальные энциклопедии, информационные порталы, терминологические базы, др.), также могут оказать помощь в поиске нужной информации, следует лишь разделять ее по степени надежности, достоверности и др. (табл. 3.1). Данные в таблице получены в рамках экспериментального исследования, основанного на изучении мнения аспирантов и научных сотрудников, а также на сравнительном анализе одноименных материалов из разных источников.
Таблица 3.1. Качество источников информации. Экспертная оценка по пятибалльной шкале
|
Показатель |
Научные статьи, журналы |
Монографии |
Справочно-энциклопедические издания |
Коммерческие информационные порталы |
Средства |
|
Актуальность |
3,0 |
2,5 |
4,0 |
2,2 |
4,5 |
|
Достоверность |
4,6 |
4,5 |
4,8 |
3,5 |
4,4 |
|
Полнота |
4,8 |
4,5 |
4,5 |
3,5 |
2,8 |
|
Официальность |
2,5 |
2,4 |
3,5 |
3,0 |
4,6 |
|
Оперативность |
3,5 |
3,0 |
3,3 |
4,8 |
4,6 |
|
Точность |
4,6 |
4,5 |
4,2 |
2,8 |
4,0 |
3.6. Материалы дистанционного зондирования
Для создания социально-экономических карт используются как фотографические, так и сканерные космические изображения. Одни из основных преимуществ космической съемки — ее оперативность, возможность передачи информации в реальном режиме времени и регулярная повторяемость наблюдений. Материалы аэросъемки привлекаются, конечно же, реже картографических или статистических, и, прежде всего, это происходит при создании крупномасштабных карт. В основном, применяются снимки в видимой части спектра, но постоянно растет роль радиометрических и тепловых снимков. Это объясняется тем, что материалы съемки в радиодиапазонах не зависят от погоды, и это позволяет использовать их для картографирования территорий, закрытых облачностью. Материалы тепловой съемки особенно контрастно выделяют места с изменениями режима тепла и влаги, они дают возможность определить загрязнение населенных пунктов и водоемов.
Каждый способ получения аэро- и космических изображений имеет свои особенности. К примеру, космические фотоснимки обладают разрешением на местности до 5 м, но их получение менее оперативно, нежели сканерных изображений. Разрешение сканерных изображений, получаемых, к примеру, со спутников СПОТ и ЛАНДСАТ, заметно ниже, однако регулярное получение позволяет использовать их для мониторинга природных и социально-экономических территориальных образований. Для дешифрирования социально-экономических объектов (промышленных предприятий, электростанций, транспортной сети и т. п.) более информативными являются изображения с высоким разрешением, но их использование для картографирования больших территорий затрудняется большой трудоемкостью дешифровочных работ.
Данные дистанционного зондирования становятся незаменимыми при выявлении изменений, происходящих в развитии сельскохозяйственных растений, при оценке ущерба, нанесенного лесному хозяйству пожарами и другими стихийными бедствиями. При систематической повторяемости съемок организуется наблюдение за динамикой развития сельскохозяйственных культур и прогнозирование урожайности. Например, зная, как меняется спектральная яркость растительности в течение вегетационного периода, можно по тону изображения полей судить об их агротехническом состоянии [15]. Спутниковые технологии дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) позволяют практически в режиме реального времени держать под контролем громадные территории, получая при этом достоверную информацию с очень высоким уровнем детализации данных. Тематическая обработка данных дает возможность контролировать сроки и качество проведения основных агротехнических работ и тем самым оптимизировать управление сельскохозяйственным производством.
При использовании космических снимков для сельского хозяйства выделяется целый ряд направлений:
• определение состава и состояния посевов сельскохозяйственных культур (к примеру, с помощью таких данных распознаются посевы различных культур, а применение материалов многозональной съемки повышает надежность дешифрирования);
• создание карт использования и оценки состояния земельных ресурсов (по аэроснимкам высокого разрешения выполняют оценку состояния посевов — их однородности или пятнистости, связанной с вымерзанием, вымоканием, воздействием вредителей);
• контроль за проведением агротехнических мероприятий, изучение систем земледелия, типов организации сельскохозяйственной территории;
• изучение и оценка пастбищных ресурсов (по снимкам с метеорологических спутников можно определить оптимальные маршруты перемещения скота);
• изучение динамики сельскохозяйственного использования земель (применяют среднемасштабные сканерные снимки, вместе с метеорологическими данными они дают возможность проанализировать урожайность).
Снимки высокого разрешения со спутников Ресурс-Ф обеспечивают составление карт сельскохозяйственных угодий, земельно-кадастровых карт, фотопланов землепользования в масштабах вплоть до 1:50 000 и 1:25 000.
Космические снимки высокого разрешения используют при картографировании городов: при изучении динамики быстроменяющихся городских границ, прироста площади городов, строительства дачных поселков, роста урбанизации. Крупномасштабные данные, полученные путем дистанционного зондирования, детально отображают внутреннюю структуру поселений, по ним можно выявить планировочные особенности населенных пунктов. Они обеспечивают и картографирование антропогенного воздействия, например, влияния электростанций, других промышленных предприятий на окружающую среду. Отображение на снимках густоты застройки, озелененности жилых массивов, промышленных зон позволяет дать объективную экологическую оценку городских территорий. По тепловым инфракрасным снимкам изучают тепловое воздействие городов на окружающиеую среду. В последние годы используются космические снимки, полученные в ночное время: с ними проводятся экспериментальные работы по изучению расселения и распределению его плотности.
С 40-х гг. XX в. данные дистанционного зондирования являются традиционным источником для получения карт лесного хозяйства. Обзорные телевизионные и сканерные снимки используются как основа для оперативного анализа пожароопасной обстановки в лесных массивах, что помогает более эффективному контролю за крупными лесными пожарами, выявлению пораженных ими участков леса. Другое направление их применения — инвентаризация лесов, контроль за порядком лесопользования. Учет лесных площадей, подвергшихся воздействию стихийных бедствий, обычно требует применения крупномасштабных аэроснимков.
Снимки самых крупных масштабов — 1:500, 1:1 000 — великолепный материал для эколого-географического районирования, изучения структуры лесохозяйственных территорий.
Материалы дистанционного зондирования могут применяться и при картографировании транспорта, промышленности, других географических исследованиях, различны лишь интенсивность их использования и результативность применения в разных областях изучения Земли.
Однако широкое применение данных дистанционного зондирования затрудняется по ряду причин, из которых можно выделить две важнейшие. Во-первых, необходима территориальная координатная привязка, а это усложняется тем, что каждый снимок имеет свою индивидуальную проекцию. И, во-вторых, тематическое дешифрирование требует точного знания реального состояния снимаемых объектов и территорий в момент получения изображения, что обычно бывает затруднительно и требует привлечения дополнительной информации.
3.7. Картографические базы данных
Вся разнообразная вышеперечисленная информация в той или иной мере находит свое отражение в процессе создания социально-экономических карт. В результате использования ее в автоматизированном режиме возникло такое понятие, как картографические базы данных. Они являются обобщением многих источников, служат для хранения и обработки больших объемов информации.
Картографические базы данных — это совокупность картографических данных, организованных по определенным правилам и по общим принципам независимо от прикладных программ.
Для социально-экономического картографирования наиболее эффективно использование специализированных баз, поскольку они имеют особое информационное обеспечение, полностью соответствующее в плановом (координатном) и содержательном (семантическом) отношениях основным параметрам разрабатываемых карт. Определенная структурная организация таких баз данных обеспечивает системность обработки географической информации, что позволяет на выходе получать в автоматизированном режиме тематические карты.
Картографические изображения, получаемые таким образом, можно разделить на три основных вида, отличающихся по реализации, признакам и применению.
Первой и наиболее простой будет картографическая модель, получаемая при цифровании информации. Она выводится на монитор и служит для контроля за процессом цифрования и его редактирования.
При переработке информации с помощью математико-картографического моделирования возникает второй, промежуточный, вид моделей, в котором уже применяются условные знаки, хотя и несколько упрощенные. Эти карты используются только самими создателями для оценки успешности проведения предыдущих стадий и уточнения дальнейших процессов обработки и выводятся либо на экран монитора, либо на бумагу с помощью периферийных устройств (принтеров, плоттеров), в том числе не отличающихся высокой точностью и качеством исполнения.
Последний, третий вид карт уже ориентирован на потребителя и является итогом моделирования. Он распечатывается по возможности более качественно, зачастую в многоцветном оформлении в соответствии с принятыми картографическими стандартами.
Если решается достаточно узкая задача картографирования по территориальному охвату и содержанию, то исходная информация может образовывать один фонд данных. Если же проводится разработка серий карт, особенно синтетических, то необходимо создавать систему взаимосвязанных фондов географических данных.
Для целей социально-экономического картографирования особенно эффективны базы по основным отраслям экономики и сферы обслуживания населения, по населению и населенным пунктам, экологии и природопользованию. Такие фонды целесообразно формировать в определенной последовательности, например, от общих элементов к частным. В их состав должны входить и общегеографические элементы, образующие базы географической основы, включая характеристику гидрографической сети, рельефа, границ и т. д. Остальные элементы социально-экономической характеристики территории увязываются с содержанием данной базы и создаются после ее формирования.
Одни и те же данные могут быть предоставлены в разных разделах, например, данные о занятости населения на транспорте могут фигурировать и в разделе «Транспорт», и в разделе «Население», и в разделе «Сфера обслуживания». Поэтому при использовании различных баз важно тщательно изучить имеющуюся информацию, чтобы оптимизировать запросы в банк данных и избежать их дублирования.
При формировании баз данных следует предусмотреть, с какой детальностью имеющаяся в них информация будет использована впоследствии. Это будет зависеть от параметров создаваемых карт, степени подготовленности потребителей и способа использования карт.
Когда база данных создана, обработка информации может происходить двумя путями. Первый — переработка данных, представленных в числовой форме, в производные, также имеющие числовую форму. В этом случае данные не требуют визуализации результата. Иначе происходит второй путь — переработка числовых данных в графическую форму карты. Сложность заключается в том, что необходимо учитывать весь многообразный комплекс явлений, взаимосвязей между ними и внутри них. Так как связи отличаются по значимости, то характеризующие их показатели должны быть ранжированы.
Появление ГИС сделало возможным сочетать в одной базе данных самую разную информацию — от материалов дистанционного зондирования и социальных опросов до текстов специализированных монографий и газетных статей, обеспечивать ее постоянное пополнение, оценку, согласование и корректировку. Помимо этого и все изображения, которые есть в интернете, а именно: карты, атласы, трехмерные модели, анимации, мультимедийные изображения и т. д. — могут служить материалом для включения в создаваемую тематическую базу. В этом случае вся информация превращается во взаимосвязанный комплекс, позволяющий характеризовать и картографировать все свойства системы во времени и пространстве. Такая системность информационного обеспечения может служить основой отраслевого и интегрального картографирования, создания любых картографических произведений — серий тематических карт, комплексных и отраслевых атласов. Важно лишь произвести дополнительные исследования, чтобы установить между всеми источниками взаимное соответствие.
Основанные на ГИС картографические базы данных могут быть непрерывными (без деления на отдельные листы и регионы) и не связанными с конкретным масштабом или картографической проекцией. Руководствуясь их информацией, можно создавать карты (в электронном или бумажном виде) на любую территорию, любого масштаба, с любой нужной нагрузкой. База данных всегда может пополняться новыми сведениями (например, из других баз), а уже имеющиеся в ней можно редактировать и тут же отображать на экране по мере необходимости.