Разработка условных обозначений для карт АПК Краснодарского края

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кубанский государственный университет»

(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)

Кафедра Геоинформатики

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА

Разработка условных обозначений для карт АПК Краснодарского края

Работу выполнила

О.А. Чернышова

Факультет географический

Научный руководитель,

доц., канд. геогр. Наук

Д.А Комаров

Краснодар 2014

Содержание

• Введение
• 1. Картографическая семиотика как средство картографирования экономических процессов
• 1.1 Понятие о картографической семиотике
• 1.2 Свойства картографических знаков
• 1.3 Восприятие картографических знаков
• 1.4 Способы построения точечных картографических знаков
• 1.5 Изготовление картографических знаков
• 2. Изучение опыта создания картографических условных знаков на картах экономической тематики

3. Использование современных средств картографирования при создании карт АПК Краснодарского края

• 3.1 Программные комплексы, использовавшиеся при создании условных обозначений и карт

3.2 Процесс формулировки содержания карт АПК Краснодарского края

• 3.3 Описание процесса создания условных обозначений и карт АПК Краснодарского края_Toc355377820
• 3.4 Анализ полученных карт АПК Краснодарского края
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

Разнообразие обозначений на картах практически безгранично. Картограф свободен в выборе знаков и способов оформления, и это позволяет составлять яркие, оригинальные карты всевозможных стилей, открывающие простор творческой мысли и воображению читателя. Однако свобода выбора осложняет унификацию и стандартизацию знаков.

Известно, что в математике приняты строго установленные обозначения, а в химии каждому элементу периодической таблицы присвоен один и только один символ. В картографии не так. Город на карте можно показать кружком, звездочкой, квадратиком, стилизованным рисунком домика или как-то иначе, причем есть очень много вариантов кружков или звездочек разного цвета и размера. И если математические формулы и химические уравнения всегда понятны специалистам, то любая карта нуждается в легенде, разъясняющей смысл обозначений.

Унифицированы и закреплены только условные знаки топографических, аэронавигационных и морских карт. Из тематических карт лишь геологические и отчасти почвенные имеют стандартизированные легенды. Для других карт унификация отсутствует. Не следует, однако, думать, что в выборе условных знаков царит полный произвол. Есть установившиеся нормы, обусловленные особенностями самого картографируемого явления, определенные правила сочетания знаков и традиции. Многое диктуют условия восприятия знаков, необходимость измерения по картам и др. И при этом все картографические знаки можно составить всего из шести графических переменных: формы, размера, ориентировки, цвета, насыщенности цвета и внутренней структуры знака [36]. картографический знак условный краснодарский

Исторически условные знаки развивались на основе картинных перспективных рисунков различных объектов местности: гор, рек, лесов, дорог, населенных пунктов. Древние картографы старались передать с помощью этих рисунков индивидуальные особенности каждого объекта, например, архитектуру храмов в городах, состав пород леса и т. п. Постепенно эти рисунки теряли свою индивидуальность, деревни стали показывать одними значками, города - иными, для основных дорог применяли одни линии, а для второстепенных - другие. Порой обозначения на картах полностью утрачивали внешнее сходство с изображаемым объектом, скажем, города обозначались кружочком. Знаки приобретали не большую условность и абстрактность.

На стыке картографии и семиотики - лингвистической науки, исследующей свойства знаков и знаковых систем, сформировался особый раздел - картографическая семиотика (картосемиотика), в рамках которой разрабатываются общая теория систем картографических знаков как языка карты. В ней изучается довольно обширный круг проблем, касающихся происхождения, классификации, свойств и функций картографических знаков и способов картографического изображения.

Агропромышленный комплекс - основная отрасль народного хозяйства Краснодарского края. Здесь занята половина трудоспособного населения. АПК края включает 767 сельхозпредприятий, из них: 60 колхозов, 4 совхоза, 703 - новых формирований (АО, АОЗТ, ТО, АФ и др.), 137 предприятий по обслуживанию сельского хозяйства, 18997 крестьянских (фермерских) хозяйств [10]. Общая земельная площадь в крае - более 7,5 млн. га, в том числе 3,9 млн. га пашни. Это один из основных регионов, обеспечивающих продовольственную безопасность страны [1].

В рыночной экономике необходимо переходить от решения отдельных задач к комплексным решениям: оценки и прогноза технико-экономических показателей; прогноза валовых сборов растениеводческой продукции, оценки оптимальной структуры посевных площадей, анализа технической обеспеченности, оценки потребностей в сельскохозяйственной технике и привлечении инвестиций в производство. Эти аспекты определяют необходимость разработки систем, направленных на решение комплекса проблем на уровнях территориального управления АПК (хозяйство, район, край) и стадиях простого и расширенного воспроизводства основных средств. Что является актуальным на данный момент.

Поэтому специализация Краснодарского края определила определенное направление дипломной работы.

Цель работы заключается в создании условных знаков и серии карт по одной тематике - АПК. Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

- изучить соответствующие литературные источники;

- собрать и обработать исходные данные;

- с помощью определенных программных пакетов и обеспечений создать необходимые для составления карт условные обозначения;

- получить набор карт АПК Краснодарского края;

- провести анализ полученных цифровых карт.

В проведении работы предпочтение отдавалось статистическому, картографическому и геоинформационному методам исследования, а так же творческому подходу.

1. Картографическая семиотика как средство картографирования экономических процессов

1.1 Понятие о картографической семиотике

Применение критериев, разработанных в семиотике, наилучшим образом позволяет раскрыть и проанализировать коммуникативные и познавательные функции картографических знаков. Знак в современной семиотике определяют как «материальный, чувственно воспринимаемый предмет, выступающий в процессе познания и общения в качестве заместителя другого предмета или явления и используемый для приема, хранения, передачи и преобразования информации об этом замещаемом предмете или явлении»[26]. Это определение оправдано и для картографических знаков, хотя они, в отличие от многих знаковых систем (словесных, математических и др.), обладают некоторыми специфическими свойствами и образуют свой особый язык картографии. Рассмотрение и анализ картографических знаковых систем с позиций семиотики помогают наиболее полно вскрыть эти отличия и, более того, наметить пути для его совершенствования. В комплексе проблем изучения знаков и знаковых систем принято выделять три главных аспекта: синтаксический, семантический и прагматический. Картографическая синтактика - отношение знаков между собой внутри данной системы - изучает построение знаков и их систем безотносительно к передаваемому ими содержанию. В ее задачи входят:

? построение и систематизация картографических знаков по их конструктивным элементам и графическим средствам;

? изучение сочетаний графических средств в одном знаке, образование знаковых рядов;

? исследование пространственных комбинаций знаков, их рационального построения;

? изучение возможностей преобразования знаков [26].

Картографический язык имеет свои элементы, основные из которых - точка, линия, площадь. Условные обозначения создают различной композиционной компоновкой конструктивных элементов. На практике они образуют многочисленные построения, выполняемые по определенным правилам. В соответствии с характером распространения отображаемых явлений и объектов обозначения подразделяются на три группы:

? точечные (значковые) - используют для объектов, локализованных в точках (населенные пункты, отрасли промышленности и др.);

? линейные - применяют для объектов и явлений, локализованных на линиях (реки, дороги, нефтепроводы и др.);

? площадные - предназначают для объектов, сохраняющих на карте плановые очертания и размеры. Площади фиксируются контурами с внутренним заполнением определенным рисунком или цветом [25].

С развитием электронных технологий возможна демонстрация динамических знаков с экранов компьютера. Это - движущиеся, мерцающие, изменяющие размер, цвет и рисунок знаки.

Форма знаков даёт широкие графические возможности. Значковые обозначения - это разнообразные построения: геометрические фигуры (круги, квадраты, прямоугольники, треугольники, пяти- и шестиугольники, трапеции и др.), а также объемные (кубы, шары и т.п.), для которых характерно отсутствие сходства их формы с отображаемыми объектами. Наглядные знаки, среди которых выделяются символические, сохраняют некоторое подобие обозначаемого предмета; натуралистические знаки вызывают непосредственные ассоциации с отображаемым объектом (например, рисунок трактора, означающий размещение тракторной промышленности). Сходство формы знака с реальным объектом не является необходимым условием для создания знаков, но практика показывает, что привычные, устойчивые ассоциации между знаком и объектом реальной действительности облегчают его распознавание и закрепление в памяти. Форма линейных и площадных знаков определяется плановыми очертаниями объекта, его положением и характером пространственного размещения. Однако знаки в виде векторов могут иметь различную форму.

Размер (величина) условных знаков - важное графическое средство при их построении. Его определяют в соответствии с принятым масштабом изображения, назначением и характером использования карты. Размер картографических знаков вызывает противоречие между детальностью изображения и его читаемостью. Уменьшая размер знаков, можно существенно повысить детальность карты, но излишне мелкие знаки затрудняют ее чтение. С другой стороны, крупные, хорошо читаемые знаки требуют существенной генерализации содержания. Поэтому в каждом конкретном случае проектирования знаков необходимо определение их оптимальных размеров, что связано во многом со зрительным восприятием, в частности с конкретными величинами, определяющими чувствительность глаза, его способностью различать минимальные размеры графических элементов в зависимости от угла зрения и расстояния [3].

Ориентировка знаков как графическое средство используется ограниченно, в основном для отдельных геометрических фигур. В ряде знаков она вообще неприменима, например, в наглядных знаках или геометрических фигурах в виде кругов. Использование однородных знаков одинаковой формы с различной ориентировкой обычно не дает хороших результатов при их восприятии. Но ориентировка эффективна для штриховок, заполняющих площадные контуры.

Внутренняя структура позволяет строить разнообразные картографические знаки всех видов, например значковые, линейные и площадные обозначения различающиеся по внутренней структуре. Дифференциация знаков по этому признаку обеспечивает многообразие построений. Но излишнее увлечение внутренним рисунком ведет к снижению читаемости картографического изображения. Поэтому использование его как графического средства при построении знаков требует строгого логического подхода, четко отражающего его смысловую сторону. Светлота (доля белого цвета) применяется при одноцветном (черно-белом) оформлении для дифференциации значковых, линейных и площадных обозначений. Но это средство эффективно в основном для площадных знаков, где при относительно больших площадях постепенные изменения в светлоте наиболее ощутимы и заметны.

Цвет при многоцветной печати карт - одно из основных средств, обладающих разносторонними изобразительными возможностями в построении систем знаков.

Использование графических средств открывает неограниченные возможности для конструирования значковых, линейных и площадных знаков. Оперируя системой графических средств, синтактика рассматривает приемы их комплексирования в одном знаке, образование знаковых рядов. В построении обозначений наблюдаются наиболее частые сочетания формы и внутреннего рисунка, формы и цвета. Размер сочетается практически со всеми графическими средствами. Комплексирование трех и более признаков позволяет строить сложные (структурные, нарастающие и др.) знаки, при этом графическая форма выражения отличается большим разнообразием [26].

Картографическая семантика - отношение знаков к обозначаемым объектам - занимается изучением смыслового значения знаков, она придает их формальному выражению элемент значимости, определяет отношение знаков к действительности, выявляет информационные свойства знаков. Объекты или явления реальной действительности характеризуются рядом признаков (параметров), указывающих на их положение, состав, генезис, динамику и т.п. Семантические зависимости знака и объекта состоят в том, что в картографическом изображении (знаке или системе знаков) эти характерные параметры должны найти свое выражение. При проектировании систем знаков необходимо предложить графические средства, рационально и правильно выявляющие передаваемые признаки объекта [5].

Картографическая прагматика изучает отношение знаков к конкретной деятельности и общению, т.е. отношение картографических знаков к изготовителям и потребителям карт. Необходимое условие для специалистов, создающих и использующих карты, - знание языка карты. Первые, проектируя системы знаков, должны оптимально обеспечить правильность, полноту и легкость восприятия содержания карты, т.е. эффективность ее использования; вторые - уметь понимать заключенную в карте информацию, правильно интерпретировать знаки, производить анализ, устанавливать взаимосвязи, т.е. полноценно читать карту. При чтении карты существенное влияние оказывает уровень общего и географо-картографического образования читателя. Объем и оценка извлеченной информации зависят от того, насколько знакома читателю конкретная область, воспроизведенная на карте, взаимосвязи реальных объектов, как глубоко знание содержания понятий, закодированных знаками [8]. Субъективность чтения знаковых систем состоит также в различиях знаний потребителями картографического языка, навыками в пользовании картами, умении владеть картографическими символами, правильно извлекать информацию, а при исследовательских целях - получать из карты новые знания. Существует также представление о влиянии на восприятие различных индивидуальных свойств психической деятельности человека, например преобладающей роли зрительной или слуховой памяти.

1.2 Свойства картографических знаков

Целесообразное применение графических средств при построении условных обозначений, их размещение и взаимное расположение на карте должны удовлетворять основному требованию - читаемости как отдельных знаков, так и карты в целом. Читаемость - легкость и быстрота восприятия карты. При разработке условных знаков она связана с различимостью (индивидуальностью), простотой начертания, компактностью, наглядностью и эстетичностью. На читаемость также влияют внешние факторы, связанные с условиями чтения карты (например, характер освещения, освещенность изображения и спектральные особенности источника света). Важное значение имеет расстояние, на котором рассматривается карта. Поэтому при проектировании условных знаков и определении принципов оформления карты для оптимальной читаемости необходимо сформулировать все условия, в которых будет использоваться карта. Существенное свойство, влияющее на читаемость, - различимость знаков, т.е. дифференциация обозначений. Видимость изображения - первое условие читаемости, далее различение отдельных конструктивных элементов знака создает возможность распознавания формы обозначения. Индивидуальность конструктивных элементов знака выделяет его из других знаков системы. Возвращаясь к эффективности графических средств, в частности форме, можно сказать, что различимость формы существенно зависит от угла зрения графических элементов. Для лучшей зрительной дифференциации знаков, их различимости целесообразно при графическом построении сочетать форму и цвет, форму и светлоту. Читаемость знаков зависит от простоты (сложности) и компактности начертания. Простоту начертания определяют вид и количество конструктивных элементов (точек, штрихов, линий), формирующих знак, число и характер связей (связанностей). Наиболее быстро различимы знаки, выделяющиеся простотой формы, контура и внутренней структуры.

Компактность знака понимается как сконцентрированность графических элементов по отношению к его центру. Ее коэффициент выражается отношением квадрата периметра к заданной площади знака. Наиболее компактным будет знак, имеющий минимальный периметр при заданной площади. На читаемость картографических знаков влияют также лаконичность композиционного решения, использование в качестве конструктивных элементов знака элементарных геометрических фигур; завершенность композиции, уравновешенность и симметричность частей условного обозначения относительно главного центра; правильность пропорций между конструктивными элементами знака [26].

Важное свойство картографических знаков - наглядность, т.е. доступность для непосредственного опознавания отдельных обозначений по зрительной ассоциации их рисунка и цвета с отображаемыми объектами натуры. На общегеографических картах ряд знаков легко опознаются по зрительной ассоциации, например, морские порты, аэродромы, изображение песков и т.п. Из цветовых обозначений характерны зеленый цвет для отображения лесов, голубой - для гидрографии, коричневый - рельефа. Многообразны по рисунку наглядные знаки тематических карт, особенно предназначенных для массового пользования. Но возможности наглядных знаков в оформлении карт весьма ограничены, особенно на справочных картах, где знак должен обладать метричностью и большой информативностью. Вместе с тем широко используются опосредствованные ассоциации, связанные, в частности, с «холодными» и «теплыми», «влажными» и «сухими», «легкими» и «тяжелыми» цветами знаков. Например, температуры января на картах отображены гаммой холодных цветов, а температуры июля - теплых. Свойство эстетичности обозначений имеет универсальный характер. Выразительность знаков, удачно выбранные формы и размеры, художественность композиции, гармония цветовых решений, учет ассоциативных моментов в выборе формы и цвета создают общий стиль картографического изображения и устанавливают его «контакт» с читателем, определяют первоначальное отношение к карте. Мера эстетики знаков неодинакова для карт разного назначения. Наибольшая изобразительность, художественность и яркость свойственна картографическим произведениям массового использования.

Картографические знаки и их системы обладают свойством метричности, позволяющим проводить измерения длин, площадей, объемов и т.п.; получать всевозможные количественные показатели (абсолютные и относительные), производить количественный анализ для изучения пространственных и временных изменений объектов и явлений и др. Этот признак имеет особое значение при научно-справочном картографировании, использовании карт в научных исследованиях [26].

Информативную емкость условного знака в смысловом (семантическом) аспекте можно выразить количеством содержательных признаков картографируемого объекта, отображаемого этим знаком. В формальном аспекте информативную емкость знака можно рассматривать как количество конструктивных элементов и компактность их композиции в знаке. В этом смысле к информативно емким относятся знаки, позволяющие отображать максимальное количество содержательных признаков объекта при минимальном количестве конструктивных элементов, наиболее компактной и простой их композиции.

1.3 Восприятие картографических знаков

Исследование процессов и механизма восприятия карт подчинено двум основным задачам:

? разработке методики исследования процессов восприятия на разных уровнях - восприятие отдельных знаков; их комбинаций; картографического изображения в целом;

? оценке результатов исследований восприятия.

По зрительному восприятию отдельных знаков накоплен обширный экспериментальный материал как собственно картографических исследований, так и исследований психологов. Он включает изучение эффективности графических средств, например, читаемость геометрических фигур, различающихся по форме; оценку размеров простейших картографических знаков и шрифтов; различаемость ступеней цветных и черно-белых (серых) шкал; запоминаемость знаков в несложных комбинациях и другие [23].

В методике исследований различаются два подхода:

? изучение восприятия на группах изолированных знаков вне карты, т.е. без учета различий в размещении объектов, пространственных связей;

? анализ читаемости, опознавания отдельных элементов содержания реальной карты с учетом различных цветовых тонов, перекрытий значковых, линейных и площадных обозначений.

Выводы и обобщения экспериментов, проводимых вне карты, не обеспечивают оптимальных рекомендаций по рациональным приемам построения знаков на карте, поэтому малоэффективны. Более полезны для проектирования систем знаков результаты исследований читаемости картографических обозначений на конкретных картах. Восприятие картографических знаков связано с физиологическими свойствами глаза. Глаз человека - весьма совершенный орган, но все же его возможности ограничены. Поэтому при построении элементов знака существенно знание конкретных величин, определяющих чувствительность глаза. Чувствительностью глаза как приемника лучистой энергии считают величины, характеризующие способность глаза реагировать на действие излучения. Она может быть абсолютной, контрастной или различительной, относительной и спектральной.

Изучение восприятия комбинаций знаков и картографического изображения в целом пока встречает большие трудности. Разработка методики таких исследований должна основываться на общих физических и психофизиологических законах зрительного восприятия. Оценка результатов исследования восприятия знаков дается на экспериментальных образцах оформления проектируемой карты. Важны хорошая читаемость и наглядность изображения отдельных знаков, их комбинаций, сочетание штриховых и фоновых (цветовых) обозначений на карте. Это обусловливает качество оформления карты, ее содержательное и художественное совершенство. Чтение географической карты - это процесс зрительного восприятия и осмысливания, в результате которого по картографическому изображению получают необходимые сведения в виде целостного образа. При восприятии картографического изображения на читателя воздействуют как бы два потока информации: один - от воспринимаемого объекта, другой - от памяти человека. При этом большое значение оказывают предшествующий жизненный опыт психического восприятия и особенности личности [26].

На первой стадии картографическое изображение воспринимается как единое целое, затем в процессе мышления оно подвергается анализу, дифференцируется и в итоге вновь интегрирует отдельные элементы в пространственно составляющие структуры и переходит к синтезу. При этом приходится обращаться к разным по сложности элементам графического выражения (простые элементарные, сложные знаки, их комбинации и, наконец, карта в целом).

1.4 Способы построения точечных картографических знаков

Для построения картографических обозначений существуют правила, которые определяются способами изображения. Они взаимосвязаны с характером пространственного отображения явлений. При создании знаков, локализованных в пунктах, применяются следующие основные приемы, общие практически для всех типов программ:

? использование в качестве элементов знака базовых (элементарных) графических объектов (круг, многоугольник, ломаная и др.);

? использование в качестве элементов знака символов некоторых специальных шрифтов (Marlett, Wingdings и др.)

? использование аффинных преобразований для изменения формы и положения графических объектов;

? привязка графических объектов к сетке с заданным шагом по горизонтали и вертикали для точного взаимного размещения элементов знака;

? группировка графических объектов;

? выравнивание, распределение и упорядочивание графических объектов;

? использование операций пересечения, объединения и вычитания над множествами;

? использование встроенных языков программирования или графических библиотек для создания структурных или сложных знаков с помощью программ пользователя.

В большинстве программ базовыми графическими объектами являются:

? окружность или дуга окружности;

? круг или сектор;

? выпуклый многоугольник с заданным числом вершин, в том числе правильный;

? звездчатый многоугольник с заданным числом и длиной лучей, в том числе правильный;

? ломаная линия, состоящая из прямолинейных сегментов;

? кривая линия, сегментами которой являются параметрические полиномы третьей степени (в машинной графике они называются кривыми Безье) [24].

В качестве базовых конструктивных элементов или готовых знаков можно также использовать символы некоторых шрифтов, таких как Wingdings, Marlett, или других, специально созданных для этих целей шрифтов в форматах TrueType или PostScript.В частности, ГИС ArcView комплектуется несколькими наборами таких шрифтов, содержащими простые картографические знаки различной тематической направленности. К шрифтовым символам применимы те же самые способы трансформации (о которых речь пойдет ниже), что и к обычным графическим объектам. Кроме того, многие программы имеют возможность преобразования символов шрифта в набор графических объектов. Ломаные и кривые при создании элементов знака используются тогда, когда эти элементы невозможно представить с помощью других базовых графических объектов. В этом случае создание знака практически не отличается от обычного рисования на бумаге, только процесс создания линий с помощью «мыши» на экране дисплея более трудоемок и требует определенных навыков

Как правило, интерфейс графических программ устроен так, что каждое из элементарных преобразований можно выполнить одним из двух способов. В первом из них можно интерактивно изменять параметры преобразования с помощью движения «мыши», непосредственно наблюдая за изменением положения или формы объекта. Преимущество такого способа - его наглядность, а недостаток - невозможность получить точные значения коэффициентов преобразования.

Второй способ позволяет сначала задать точные параметры преобразования, а затем применить его к графическому объекту. Для выполнения параллельного переноса необходимо ввести новые координаты точки привязки объекта или задать координаты вектора, на который осуществляется перенос. Поворот относительно произвольного центра задается указанием координат центра поворота и угла поворота (положительное значение угла соответствует вращению против часовой стрелки). Центр поворота по умолчанию обычно находится в центре объекта. Для выполнения растяжения/сжатия вдоль координатных осей можно задать новые размеры объекта (в этом случае коэффициенты растяжения/сжатия будут вычислены автоматически) или непосредственно задать сами коэффициенты. Преобразование сдвига обычно задается не коэффициентом, а углом, на который поворачиваются перпендикулярные направлению сдвига прямые, при этом коэффициент Sx или Sy равен тангенсу этого угла. Операцию группировки графических объектов используют в том случае, когда требуется выполнить некоторое преобразование целой группы объектов, не меняя их взаимного расположения. Привязка положения графических объектов к сетке позволяет значительно облегчить процесс совмещения различных элементов знака, особенно если они имеют вид прямоугольников. С помощью упорядочивания можно установить последовательность от рисовки графических объектов, что позволяет использовать при создании знака такой прием, как перекрытие (наложение). Операция выравнивания позволяет разместить несколько графических объектов таким образом, что их верхние, нижние, левые, правые границы или центры будут расположены на одной вертикальной или горизонтальной линии. Операция распределения позволяет разместить несколько объектов равномерно вдоль горизонтальной или вертикальной осей. Под равномерностью могут пониматься одинаковые расстояния между соответствующими границами объектов, между центрами объектов или равные промежутки между объектами. Применение операций над множествами позволяет создавать из простых графических объектов более сложные, не прибегая при этом к трудоемкому процессу рисования линий. Особенно полезны операции над множествами при создании наглядных знаков [28].

1.5 Изготовление картографических знаков

Выделяют два способа изготовления картографических знаков:

? рукописный;

? компьютерный.

В рукописном исполнении условные обозначения строят на бумаге или пластике с использованием простейших чертежных инструментов.. Среди них ручки с чертежными перьями, рейсфедеры (одинарные и двойные), вращающиеся рейсфедеры (кривоножки) для вычерчивания прямых и кривых линий, циркули-измерители, микроизмерители - для измерения и откладывания отрезков, циркули и падающие кронциркули - для вычерчивания дуг и окружностей различных диаметров (от 0,4 мм и более). Широко применяются комбинированные циркули со сменными карандашами и рейсфедерными вставками для измерения, откладывания отрезков, а также и черчения тушью и карандашом. Вычерчивание отдельных условных обозначений производится также с помощью разнообразных трафаретов (металлических или пластмассовых). Толщина линий определяется по шкале толщин с диапазоном от 0,08 до 2 мм с их изменением через 0,1 или 0,05 мм. Штриховки выполняются с применением штриховальных приборов. Метод рукописного исполнения знаков применим к традиционной технологии создания карт. Она предусматривает изготовление оригиналов двух видов: составительских (первичных), выполняемых рукописно в принятых условных обозначениях, но без тщательного графического исполнения, и издательских (вторичных), чистовой копии с составительских оригиналов. С издательских оригиналов в последующем производится фоторепродуцирование и получение печатных форм. Использование компьютерной техники позволяет воспроизводить картографические знаки средствами автоматизации [26].

В США выходят журналы: “Ars Semiotica. International Journal of American Semiotics”, Philadelphia; “Semiotic Scene. Bulletin of the Semiotic Society of America”, Medford; “The American Journal of Semiotics”, Bloomington ; “Semiotica. Journal of the International Association for Semiotic Studies”, Bloomington. Существует специальный европейский журнал по семиотике: “Semiotics and Mentalities. European Journal for Semiotic Studues”, Wien - Barselona - Budapest - Perpignan. Журналы семиотического направления выходят в Канаде, Бразилии, Эстонии, Италии, Израиле, Германии, Австрии, Норвегии и других странах [10].

2.Изучение опыта создания картографических условных знаков на картах экономической тематики

Современные технологии помогают накапливать и обрабатывать аналитические данные и позволяют создавать удобные для восприятия представления данных, которые доступны везде, где бы не находились пользователи системы. Опыт разработки подобных систем нашёл применение в создании интерактивной карты сельского хозяйства Министерства образования России и проекте развития модуля информационно-аналитической системы управления (ИАСУ) для Комитета по агропромышленному и рыбохозяйственному комплексу Ленинградской области. Разработанный специалистами компании «Т-Проджект» веб-интерфейс позволяет накладывать на картографическую основу актуальную аналитическую информацию из базы данных ИАСУ:

? данные по отдельным предприятиям и категориям предприятий-сельхозпроизводителей (в привязке к населённым пунктам - адресам юридической регистрации);

? данные по отдельным категориям социальных объектов;

? данные по отдельным категориям объектов социального строительства и инвестиций;

? данные по административным районам, муниципальным образованиям с подробным описанием и сводкой по образованию;

? данные по произвольно выделяемой территории (выделение производится средствами ГИС системы) (рисунок 1) [15].

Рисунок 1 - Интерфейс интерактивной картыАПК Ленинградской области компании «Т-Проджект» [15]

На картографической основе отображаются административное деление Ленинградской области (муниципальные районы, муниципальные образования), населённые пункты, дороги и водоёмы. Текущая информация о состоянии агропромышленного и рыбохозяйственного комплекса Ленинградской области отображаются в виде условных обозначений, связанных с видом деятельности предприятия (пиктограммы или геометрические фигуры с различной интенсивностью окраски или цветом) (рисунки 2,3). Помимо такого способа отображения возможны:

? отображение предприятий в виде списка с возможностью перехода от списка к географическому объекту и обратно;

? отображение аналитически показателей по предприятию в виде всплывающего «окна»;

? отображение аналитически показателей по предприятию в табличном виде в выделенной области основного экрана [15].

Рисунок 2 - Отображение продукции животноводства по районам области[15]

Рисунок 3 - Условные обозначения созданные компанией «Т-Проджект» [15]

Модуль графического представления позволяет находить необходимые предприятия по названию или категории, а также использовать для выбора предприятий средства ГИС:

? указание на соответствующее предприятие на карте Ленинградской области,

? указание административной единицы (населённый пункт, район, муниципальное образование),

? выделение произвольной области на карте.

При указании административной единицы и выделении произвольной области на карте отображается список предприятий, находящихся в пределах выделенной области, для демонстрации интегральных аналитических показателей по выделенной территории, а также специализацию выделенного района по отраслям (рисунки 4,5).

Рисунок 4 - Отображение предприятия пищевой промышленности [15]

Рисунок 5 - Отображение специализации района по отраслям АПК [15]

Модуль позволяет пользователям с авторизованным доступом к функциям администратора системы:

? обновлять картографическую основу;

? привязывать предприятия к географическим объектам (координатам) и аналитической информации в БД ИАСУ;

? настраивать представления предприятий (условные обозначения);

? выгружать аналитическую информацию в локальную базу данных для эксплуатации модуля графического представления при выездных мероприятиях без подключения к Интернет [15].

Для создания веб-интерфейса для отображения аналитической информации специалисты компании «Т-Проджект» использовали СУБД SQL Server Express, API Яндекс.Карт и OpenStreetMap. Интерфейс в стилистике Metro (Windows 8) обеспечивает работу с программными средствами поддержки сенсорных экранов и функционирует в любом современном браузере: IE 9+, Opera 12+, Mozilla Firefox 19+; Google Chrome 25+. Аналитические данные доступны на стационарных компьютерах, на мобильных устройствах (телефонах, планшетах), имеющих доступ к Интернет, а также на сенсорных экранах большого формата (40-65”), что особенно важно для проведения презентаций и совещаний.



Рисунок 6 - Интерфейс интерактивной карты сельского хозяйства министерства образования России [16]

Министерство образования России перевело в цифровой формат данные о сельхозугодиях страны и создало интерактивную карту, которая позволит в режиме реального времени наблюдать за состоянием сельского хозяйства страны и мира (рисунок 6).

На карту можно наносить значки уже разработанные министерством (рисунок 7).

Рисунок 7 - Условные обозначения интерактивной карты [16]

После нанесения условных обозначений карта имеет следующий вид (рисунок 8):

Рисунок 8 - Интерактивная карта с нанесенными условными обозначениями, разработанными министерством образовании России [16]

Такие возможности позволяют формировать контурные карты и тематические картографические пособия и иллюстрации различного содержания для учебных предметов и курсов средней и высшей школы, а также наглядно просматривать интересующую информацию, добавленную на портал Министерства образования России.

3. Использование современных средств картографирования при создании карт АПК Краснодарского края

3.1 Программные комплексы, использовавшиеся при создании условных знаков и карт

Для создания условных обозначений и карт сельскохозяйственного назначения были применены программы Adobe Photoshop CS5 и Surfer 10.0, отличающимся простотой и многофункциональностью использования. В программе Surfer 10.0 было выявлено несколько основных функций необходимые для визуализации и анализа пространственной информации АПК:

- неограниченное количество координатных систем на слоях карты. Возможность смешивать и совмещать данные и контуры из различных координатных систем дает пользователю потрясающую гибкость и экономию времени при создании карт;

- поддержка 64-битной Windows позволяет использовать практически неограниченной объем оперативной памяти, что ускоряет работу с большими массивами данных и позволяет избавиться от зависаний;

- команда Overlay Maps позволяет выбрать некоторые из множества слоев карт и щелчком мыши направить их в верхние слои;

- максимальная поддержка данных. Возможен импорт и экспорт во все популярные форматы. Форматы импорта включают Access 2007, ACCDB импорт и поддержку запросов к базе данных. Новые форматы экспорта включают Google Earth KML и KMZ;

- Сохранение функций сеток. Surfer автоматически сохраняет последние 10 функций сеток, так что нет необходимости вводить их повторно [27].

Продукт позволяет создавать карты, использовать изображения местности в различных форматах, экспортировать созданные карты в различные графические форматы и печатать в цвете размером до 50 м по диагонали. Мощные интерполяционные функции позволяют создавать точные поверхности высочайшего качества

Программное обеспечение Adobe Photoshop CS5 - решение, предоставляющее мощный набор инструментов обработки изображений и обладающий удобным пользовательским интерфейсом. Инструменты, включенные в Adobe Photoshop CS5, позволяют творчески обрабатывать изображения и создавать профессиональные композиции. Интеграция с другими программными продуктами Adobe и расширенные функциональные возможности, эффективно использующие мощность современных графических процессоров, позволяют пользователям Adobe Photoshop CS5 повысить продуктивность работы [28].

3.2 Процесс формулировки содержания карт АПК Краснодарского края

Процесс создания условных обозначений весьма трудоёмок. Здесь немаловажную роль играет тематика карты, а так же творческий подход составителя. За многие годы исследований в области сельского хозяйства накопилось множество карт по этой теме, но в последние годы большинство из них устарели в информационном плане и картосоставительском, поэтому целью работы стало создание новых условных обозначений с целью обновить информацию и сделать карты более легко воспринимаемыми.

Прежде всего нужно было понять каким будет содержание карт. В структуре АПК три сферы: растениеводство, животноводство и пищевая промышленность. В свою очередь есть структура растениеводства, животноводства и пищевой промышленности. Поэтому было принято решение создать серию карт растениеводства: зерновые культуры, зернобобовые, технические, овоще-бахчевые и плодовые; животноводство целесообразнее было разместить на одной карте, т.к. подотрасли имеют весьма четкое представление и углубление в более мелкие детали не столь значительно. Также для большей эффективности карта пищевой промышленности не подразделялась на отдельные классы.

3.3 Описание процесса создания условных обозначений и карт АПК Краснодарского края

Создание знаков выполнялось в программе Adobe Photoshop CS5, которое выполнялось двумя способами: с помощью векторных фигур и с помощью растровых изображений.

С помощью векторных фигур на примере значка кукурузы:

1. Выбираем цвет будущего початка (рисунок 9)

Рисунок 9 - Выбор цвета в программе Adobe Photoshop CS5

2. Нажимаем левой клавишей мыши на инструмент “Фигуры” на панели инструментов, откроется окно выбора инструмента (рисунок 10):

Рисунок 10 - Выбор инструмента “Фигуры”

Здесь представлены основные фигуры, которыми можно воспользоваться. Выберем фигуру и посмотрим на панель параметров (рисунок 11):

Рисунок 11 - Выбор фигуры на панели инструментов

Для любой фигуры можно выбрать:

1. Режим рисования:

? Слой-фигура. Фигура создается в отдельном слое. Слой-фигура состоит из слоя-заливки, определяющего цвет фигуры, и связанной с ним векторной маски, задающей границы фигуры;

? Контуры. Этот режим позволяет рисовать контуры фигур, которые можно заливать или обводить произвольным цветом. Контуры отображаются на вкладке "Контуры" панели "Слои";

? Заливка пикселов. При работе в этом режиме создаются не векторные, а растровые изображения, которые можно обрабатывать так же, как и любое растровое изображение.

2. Стиль и цвет фигуры;

3. Задать параметры, характерные для этой фигуры.

Початок имеет вытянутую форму, поэтому выберем эллипс и рисуем фигуру (рисунок 12).

Рисунок 12 - Рисование с помощью векторных фигур

3. Берем инструмент “ластик” (примерно 5 пикс) (рисунок 13).

Рисунок 13 - Выбор инструмента “Ластик”

4. Далее прорисовываем “Ластиком” контуры зерен (рисунок 14).

Рисунок 14 - Рисование контуров зерен початка инструментом “Ластик”

5. Создаем новый слой и на нем рисуем такой же эллипс светло-зеленого цвета (рисунок 15).

Рисунок 15 - Выбор фигуры для листьев кукурузы

Рисунок 16 - Рисование контуров листьев

6. Также прорисовываем контуры листов (рисунок 16).

7. Необходимые элементы дорисовываем с помощью “кисти”

Рисунок 17 - Окончательные работы по рисованию значка

В итоге значок сохраняется в формате PNG.

С помощью растровых изображений на примере значка обозначающего овцеводство.

1. Скачиваем картинку без лишних помех (травы, других животных).

2. Переносим в фотошоп, нажимаем вкладку “Фильтр”, выбираем “имитация” и функцию “Аппликация” (рисунок 18).

Рисунок 18 - Использование функции “Аппликация”

3. Далее в левом меню выбираем функцию быстрое выделение (рисунок 19).

Рисунок 19 - Выбор инструмента “Быстрое выделение”

Проводим по внешнему контуру фигуры и замыкаем в конце (рисунок 20).

Рисунок 20 - Выделение контура фигуры овцы

4. Вырезаем с помощью клавиш Ctrl+X и вставляем на новый слой. После с помощью “Ластика” срезаем не нужные края (рисунок 21).

Рисунок 21 - Создание нового слоя и редактирование контуров фигуры

5. Все значки по теме животноводство имеют четкие цвета и плавные тени, поэтому выполняем следующее:

Выбираем в левом меню функцию “Заливка” (рисунок 22).

Рисунок 22 - Выбор инструмента “Заливка”

Закрашиваем одним кликом конечности и часть головы черным цветом, а всю остальную часть светло-серым (рисунок 23).

Рисунок 23 - Работа с инструментом “Заливка”

Далее нужно слегка затемнить низ, создать тень. Выбираем инструмент “Пипетка” и наводим на часть светло-серого цвета (рисунок 24).

Рисунок 24 - Работа с инструментом “Пипетка”

После делаем цвет чуть темнее нынешнего. Выбираем инструмент “Кисть”( рисунок 25).

Рисунок 25 - Выбор инструмента “Кисть”

Закрашиваем внутреннюю часть фигуры овцы. После чего нажимаем на инструмент “Размытие” и проводим по этой же части (рисунок 26).



Рисунок 26 - Выбор инструмента “Размытие”

Осталось затемнить, для четкости, некоторые элементы. Выбираем инструмент “Затемнитель”, раскрашиваем наиболее выдающиеся элементы рисунка(конечности, голова, сгибы) (рисунок 27).

Рисунок 27 - Выбор инструмента “Затемнитель”

Для того, чтобы не было пологих краев применяем функцию “Резкость” (рисунок 28).

Рисунок 28 - Выбор инструмента “Резкость”

Инструментом “Ластик” убираем лишнее. Обозначение готово, осталось лишь сохранить в формате PNG (рисунок 29).

Рисунок 29 - Конечный результат создания значка из растрового изображения

Чтобы наглядно представить АПК Кубани, с помощью программного пакета Surfer были составлены соответствующие карты.

Прежде всего была создана основа для нанесения условных обозначений, т.е. карта, где Краснодарский край разделён на пять сельскохозяйственных зон (рисунок 30):

? Степная зона с посевами зерновых (пшеница, ячмень, кукуруза) и масличных культур (подсолнечник, клещевина, кориандр), свеклосеянием, скотоводством и свиноводством.

? Центральная степная зона находиться в пределах центральной и южной частей Прикубанской низменности. Здесь сконцентрированы большие мощности пищевой промышленности, особенно сахарной, маслобойной и мясной отраслей.

? Западная зона орошаемого земледелия находится в ареале Кубанского дельтово-пойменного агробиоценоза, обладающего потенциалом для формирования рисового агропромышленного комплекса в сочетании с посевами люцерны, плодоводством и скотоводством.

? Анапо-Таманская, включающая Таманский полуостров и северное Причерноморье. Характер сельскохозяйственного использования земель выражен главным образом виноградарством в сочетании с овощеводством и молочным скотоводством.

? Причерноморская зона характеризуется развитым плодоводством, выращиванием субтропических культур, молочным скотоводством и птицеводством [22].

Рисунок 30 - Подготовленная основа для создания соответствующих карт в программе Surfer

Чтобы обозначить основные особенности АПК Краснодарского края была выделена следующая серия карт:

? Карта зерновых культур;

? Карта зернобобовых культур;

? Карта технических, тонизирующих и эфиромасличных культур;

? Карта овоще-бахчевых культур;

? Карта садоводства, плодоводства и виноградарства.

Карта животноводства, где основными подотраслями являются:

? выращивание крупного рогатого скота;

? овцеводство;

? кролиководство;

? коневодство;

? пчеловодство;

? звероводство;

? рыбоводство;

? птицеводство;

? свиноводство;

Карта пищевой промышленности. Заключающей картой является прогнозная карта края.

В первую очередь была создана легенда где условные обозначения были подвергнуты строгой иерархии (рисунок 31).

Рисунок 31 - Основа с составленной легендой

При помощи функции “Импорт” на основу размещались условные обозначения по данной тематике (рисунок 32).

Рисунок 32 - Выбор функции “Импорт”

Карты экспортировались в формате jpg.

В итоге была создана серия карт характеризующая АПК Краснодарского края.

3.4 Анализ полученных карт АПК Краснодарского края

В полеводстве Кубани ведущее место принадлежит озимой пшенице. В нашем крае озимая пшеница возделывается почти во всех районах, за исключением горных. Озимый ячмень в структуре посевов зерновых культур занимает 2-е место после озимой пшеницы. Он менее зимостоек, но более жаровынослив, чем яровой. Ячмень используют в хлебопечении, кондитерской промышленности, при производстве пива. Из него изготавливают перловую и ячневую крупы. В структуре посевных площадей 5 - 10% занимает кукуруза. Довольно требовательна к почвенно-климатическим условиям. На протяжении всего вегетационного периода нуждается в большом количестве органических и минеральных удобрений. Краснодарскими учеными созданы высокопродуктивные сорта кукурузы, семена которой используются для высевания в разных регионах России [21]. Наша страна является самой северной зоной возделывания риса. Первый отечественный сорт риса «дубовский-129» был создан на Кубанской рисовой опытной станции. В настоящее время рис в крае выращивают исключительно при искусственном орошении [13]. Основные районы возделывания риса, как видно по карте: Красноармейский, Славянский, Темрюкский. Посевы гречихи в крае невелики и составляют около 3% общей площади зерновых культур, также как и посевы просо и сорго, основные районы возделывания: Анапский, Тихорецкий, Тимашевский.

Рисунок 33 - Карта зерновых культур Краснодарского края 

В земледелии Кубани из бобовых культур наиболее распространены соя (Красноармейский, Славянский, Белореченский, Усть-Лабинский районы). На долю возделывания сои приходится 40 - 45%. Горох и фасоль немаловажны в сельском хозяйстве, основное распространение: Крымский, Тимашевский, Северский, Ейский, Армавирский районы. Чечевица очень привередливое растение, поэтому она будет расти в специальных условиях (рыхлая суглинистая или супесчаная почва). Основное распространение: Горячеключевской и Мостовской районы.

На карте в полной мере показаны районы выращивания этих культур.

Рисунок 34 - Карта бобовых Краснодарского края

Технические культуры. К техническим относят культуры, используемые как сырье для промышленной переработки : подсолнечник, сахарную свеклу , табак , коноплю, клещевину; эфиромасличные культуры (кориандр , шалфей мускатный,лаванда, роза, мята перечная ,базилик евгенольный).

Сахарная свекла является важнейшей сахароносной культурой умеренного пояса. Современные сорта сахарной свеклы содержат 18 - 20% сахара. Сахарная свекла выращивается и как кормовая культура [1]. Выращивание сахарной свеклы в основном сосредоточено в северной части края (Каневской, Кущевский, Новокубанский районы).

Подсолнечник - важнейшая масличная культура в крае. Семена подсолнечника составляют 90 % сырья, перерабатываемого масложировой промышленностью. Выращивание подсолнечника распространено по всему краю от Таманского полуострова до Кущевского района.

Для получения растительного масла и кормового белка для края является рапс. По пищевым и кормовым достоинствам рапс превосходит многие сельскохозяйственные культуры. Почвенно - климатические условия Краснодарского края позволяют возделывать рапс практически во всех регионах. Несмотря на это посевы рапса занимают незначительную часть посевной площади сельскохозяйственных культур (0,10 - 0,27 %) [4]. Основные районы выращивания: Славянский, Новороссийский, Крымский.

Табак , конопля, клещевина; эфиромасличные культуры также играют важную роль в развитии АПК Краснодарского края. Основное распространение сосредоточено на юге края( от Таманского полуострова до Успенского района).

Краснодарский чай - самый известный сорт российского чая, самый северный промышленно выращиваемый чай в России, который произрастает в Туапсинском и Сочинском районах Краснодарского края.

Рисунок 35 - Карта технических культур Краснодарского края