Картография

Научная дисциплина о картах, способах их создания и использования - картография - возникла из потребностей географии и других наук о Земле в описании положения объектов на земной поверхности.

Из трех возможных способов описания - вербального, табличного и графического - наиболее адекватен человеческому восприятию пространственного положения объектов графический, представляющий собой частный случай аналогового моделирования. Занесите в таблицу хотя бы пять пар произвольных чисел в диапазоне от 0 до 1000 (координат точек на плоскости) и попросите кого-нибудь оценить их взаимное расположение. Вполне вероятно, что любому человеку для этого потребуется не менее 10 с. Но если эти точки нанесены на бумагу в некоторой системе координат, то для оценки их взаимного положения будет достаточно одного взгляда. На реальном листе карты могут присутствовать тысячи и даже десятки тысяч объектов.

Преимущества картографического и любого графического способа представления информации о пространственном положении объектов - в его наглядности. Но недостатки, как известно, продолжение достоинств: графический способ характеризуется существенными ограничениями - для отображения многообразных свойств объектов у картографа крайне мало изобразительных средств.

Для описания свойств объектов более эффективен табличный способ представления данных. Таблицы можно сделать сколь угодно большими. Во всех областях деятельности, где не требуется знать пространственное положение объектов, так и поступают - заполняют различные “формы”. В картографии действуют иначе и создают наборы карт - атласы, при этом значительная часть информации многократно дублируется.

В свое время мощными стимулами для развития картографии послужили такие изобретения, как бумага и книгопечатание. Современное картографическое производство в значительной мере основано на достижениях полиграфии. Условные знаки топографических и любых других карт и сами карты отображают, помимо прочего, возможности и ограничения современного полиграфического оборудования.

Чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить условные знаки для карт средних или мелких масштабов с условными знаками для планов крупных масштабов. Оформление первых более красочное. Причина в том, что для их тиражирования используется многоцветное типографское оборудование. Крупномасштабные планы до недавнего времени размножались светокопировальным или электрографическим способом. С развитием вычислительной техники и средств графического вывода появилась реальная возможность тиражирования многоцветных изображений; сдерживающим фактором служит пока что недостаточное распространение средств графического вывода. Поэтому в ближайшем будущем можно ожидать появления условных знаков для крупномасштабных топографических планов с более разнообразной палитрой.

В сущности, возникновение самой полиграфии было связано с необходимостью выполнения очень простой операции - нанесения изображения на поверхность бумаги. Но в результате эта предельно простая потребность практически привела к формированию новой области технического знания - полиграфии и созданию мощной инфраструктуры - современного полиграфического производства. Глубинная причина их появления объясняется, конечно, не внешней, примитивной потребностью печати, а исключительной, имеющей жизненно важное значение потребностью человеческого общества в информации.

Чтобы понять современные тенденции в картографии и картографическом производстве, необходимо рассмотреть типы производства и природу картографического производства.

Известно, что в каждом производственном процессе присутствуют физическая (масса и энергия) и логическая (информация) составляющие. Также известно, что существует три типа производства: обработка и переработка вещества, энергетическое и информационное. В чистом виде ни один тип производства не встречается; в любом процессе параллельно выполняются все три вида преобразований: вещественные, энергетические и информационные. Выделение перечисленных выше типов производства осуществляется по целевому типу преобразований.

Различия в типах производства настолько глубоки и важны, что в истории человечества выделяют три фазы в соответствии с доминирующим типом производства: общество, занимающееся переработкой вещества, энергетическое общество и информационное общество. Некоторые авторы утверждают, что наиболее развитые страны уже вступили в фазу информационного общества, другие считают эти утверждения преждевременными. Как бы там ни было, сегодня мир движется в сторону информационного общества: производство непрерывно усложняется, роль информации постоянно возрастает, и для ее обработки привлекается все больше ресурсов.

Картографическое производство по своей природе информационное. В процессе картографирования материальные ценности не создаются. Цель картографирования - обеспечение потребителей сведениями о земной поверхности, а не создание карт. Не полагаем же мы, что целью водителя является управление автомобилем, своего рода искусство для искусства, а не доставка грузов. Но чтобы доставить груз в нужное место, водитель вынужден управлять автомобилем. Аналогично, чтобы предоставить потребителю информацию о местности, раньше необходимо было создавать только карты, сегодня ситуация меняется.

Если картографическое производство информационное, а компьютер - современное эффективное средство обработки информации, то вывод очевиден: задачей картографического производства должно стать освоение новейших информационных технологий, а задачей картографической теории - разработка методологии автоматизированного картографирования.

Карты - всего лишь форма представления информации, обусловленная особенностями человеческого восприятия и историей развития картографии и картографического производства. Ценность карты определяется не картографическим изображением, а ее содержанием, передаваемой информацией. В настоящее время вследствие компьютеризации и информатизации измененяются потребности в сфере использования картографической продукции, потребителям все чаще необходимо представление тех же данных о земной поверхности, но в другой форме - в цифровом виде. Таким образом, современные тенденции в картографическом производстве обусловлены противоречием между формой и содержанием.

Применение компьютеров оказывает революционизирующее влияние на картографическое производство. Перечисленные выше новации (бумага, книгопечатание и полиграфия) означали совершенствование физической компоненты картографических процессов. Но сутью картографии и картографирования является не физическая, а логическая составляющая, т. е. обработка информации. Развитие логической компоненты, означавшее переход от ремесла к науке и становление картографии как теории, началось с метода координат, разработанного Декартом, и аналитической геометрии и продолжилось разработкой картографических проекций и формированием математической картографии.

Однако, до сих пор картографическая теория развивалась несколько односторонне - разрабатывалась в основном математическая картография. Состояние другой части картографии - теории картографического отображения (формальной картографии) - можно охарактеризовать как застой. Здесь следует напомнить о дискуссии на страницах журнала “Геодезия и картография” в 1985 - 86 гг., начало которой было положено статьей К. А. Салищева [8]. Под сложившуюся ситуацию даже подводилась теоретическая база: картографирование является творческим видом деятельности (картографы создают не продукцию, а картографические произведения), поэтому выполнение этих действий машиной невозможно.

Критика подобных воззрений может быть сведена к следующим замечаниям. Безусловно, картографирование – это интеллектуальная деятельность. Но из творческого характера деятельности совсем не следует невозможность ее автоматизации. Шахматы не менее творческое занятие, чем картографирование. Какое-то время назад велись дискуссии о том, может ли машина выиграть у квалифицированного шахматиста. Недавно она выиграла у чемпиона мира, и теперь уже спорят: является ли творчеством то, что делает ЭВМ.

Если творчество понимать как способность результативно действовать по интуиции, то следует признать абсолютную неспособность машины к какому-либо творчеству. Но цель автоматизированного решения интеллектуальных задач не в обязательном копировании мыслительных процессов в голове человека, а в получении результатов решения задач. Способ решения задачи имеет второстепенное значение по сравнению с фактом получения результата. Тем более, что сегодня уже существуют прецеденты изобретений и открытий, сделанных машиной, не говоря о доказательстве теорем.

Еще один пример значения творчества можно привести из истории самой картографии. На протяжении веков карты рисовались. Только с появлением способов определения координат точек земной поверхности и с разработкой картографических проекций стало возможным точно наносить положение объектов на бумагу, и карты стали вычерчиваться. Возможности “творчества” при этом существенно сократились, картограф уже не может размещать объекты на карте по своему вкусу. Таким образом, разработка точных методов ограничивает не творчество, а субъективизм, но едва ли эти ограничения могут вызывать протест.

Для того чтобы задачу могла решить машина, необходимо детально и однозначно изложить описание процесса преобразования данных, то есть решение должно быть формализовано. В настоящее время наиболее актуальная задача картографии – это разработка формальной теории картографического отображения.

Формализация процессов картографического отображения не только не убивает возможность творчества в картографическом производстве, но, наоборот, приводит к возрастанию его доли. Творческими процессами в картографии являются определение содержания карты, выбор изобразительных средств и т. п., а самые трудоемкие операции по изготовлению карты рутинны и вполне могут быть автоматизируемы.

Дата добавления: 2015-05-10