Оформление границ на политических, полити­ко-административных и административных картах

На политических и политико-административных картах штриховые знаки границ часто дополняются цветной окантовкой (отмывкой). На мелкомасштабных кар­тах в атласах, окантовку границ обычно не выполняют. В последнее время всё чаще стали оформляться политико-администра­тивные карты, где фон оставлен белым, но выполнена цветная ока­нтовка границ. Примерами могут служить изданные в ПКО "Картография" настенные политические карты материков и групп государств и справочные складные политико-администрати­вные и административные карты республик, краёв и областей. При таком оформлении на настенных картах окантовка границ выполня­ется в 2-3 ступени и шире, чем на политических кар­тах, где площади государств имеют цветной фон.

То или иное решение в оформлении карт должно быть обосно­ванным. На мелкомасштабных политико-административных картах из атласов слагающие единицы имеют малые площади, и поэтому возни­кают трудности в выполнении окантовки границ. При оформлении на­стенных карт такие затруднения не возникают, и, кроме того, для этих карт имеется требование различимости цветных площадей при увеличении расстояния рассматривания. Повысить различимость пло­щадей можно посредством выполнения окантовки границ, что, кроме того, позволяет получить красивое по цветовым сочетаниям оформ­ление.

Окантовка может быть однослойной и многослойной. Дня много­слойной окантовки ширина полос обычно выполняется в соотношении 1:2:4. Узкая ступень, имеющая наиболее насыщенный цвет, вы­полняется непосредственно от штрихового знака границы, к ней вплотную прилегает вторая ступень, более светлая, чем первая, а ко второй ступени прилегает третья, едва отличимая от фона.

Для выполнения окантовки может быть взят цвет фоновой ок­раски или цвет, отличающийся от окраски фона.

Ширина окантовок зависит от размеров тех площадей, к кото­рым они относятся. Точных рекомендаций в отношении ширины окан­товки или соотношения между размером площади и шириной окантов­ки не существует. Однако чем меньше площадь территории, тем уже должна быть окантовка.

Возможно также выполнение окантов­ки вдоль береговой линии по акватории голубым цветом, хотя чаще всего такая окантов­ка встречается не на политических, а на тематических картах для лучшего отделения моря от суши.

ЛИТЕРАТУРА

Успех при выполнении светотеневого изображения рельефа на карте зависит от многих факторов:

ü знаний геоморфологии и особенностей отображаемого рельефа;

ü умение создавать мысленный образ рельефной модели после изучения материалов (карт, фото и аэроснимков, литературы);

ü владения теорией светотеневого изображения и умение мысленно предоставлять расположение теней на модели местности;

ü умение выбирать наиболее рациональный технический способ теневого изображения и грамотно его применить и исполнять.

Эти условия немыслимы без картографических знаний и учета назначения, содержания и способа использования создаваемой карты.

В предыдущем разделе были упомянуты виды освещений, применяемые при светотеневом изображении рельефа - зенитальное, боковое и комбинированное.

Зенитальное освещение - освещение поверхности прямым источником света (солнце, лампа и т.п.) параллельными лучами, падающими из зенита. Это освещение называется также отвесным, вертикальным, ортогональным по той причине, что лучи перпендикулярны к горизонтальной плоскости. При рассматривании карты зенитальное освещение совпадает с направлением луча зрения.

Рис.2.1 Освещение зенитальное

Степень освещенности поверхности зависит главным образом от крутизны склонов рельефа. Чем круче склон, тем меньше угол падения зенитальных лучей на поверхность склона. В результате освещенность крутого склона меньше. Отсюда и правило распределения светотени при зенитальном освещении: "чем круче - тем темнее".

При зенитальном освещении тени не образуются. Образуются освещенные ("свет") и полуосвещенные ("полусвет") участки поверхности рельефа. Поэтому при отмывке интенсивность полутона небольшая. В настоящее время отмывка на картах при условии зенитального освещения, как правило, не применяется. Условие зенитального освещения использовалось тогда, когда требовалось наглядно показать крутизну скатов. "Штрихи крутизны" из шкал Лемана, А.П. Болотова, Главного штаба Военно-топографического отдела, Мюфлинга успешно позволяли решать эту задачу, свидетельством чему являются топографические карты первой половины и середины 19 века.

Освещение, не совпадающее с направлением луча зрения, называют боковым или косым (рис. 2.2). В настоящее время это основной вид освещения при светотеневом изображении рельефа, так как обусловлено определенным преимуществом такого вида освещения перед зенитальным освещением - богатством градаций светотени в изображении, большей пластичности и наглядности форм рельефа. Высокое качество изображения достигается здесь за счет освещения предмета не только прямым направленным светом, но также рассеянным и отраженным. Детали рельефа в тенях различаются друг от друга интенсивностью светотени вследствие различного освещения их рассеянным и отраженным светом.

Рис.2.2 Освещение боковое

Светотеневое изображение рельефа при условии бокового освещения принимается под таким углом наклона прямых лучей света к поверхности, при котором обязательно образуются теневые участки. На практике исполнитель отмывки мысленно намечает освещенные и теневые склоны рельефа, не задумываясь об угле наклона освещения.

При боковом освещении предмета образуются собственные и падающие тени. Собственная тень - тень на самом предмете. Она передает размер и форму предмета, обращена в противоположную сторону от источника прямого света.(рис.2.3)

Рис 2.3 Виды света и теней. Элементы светотени при боковом освещении: С - свет; ПС - полусвет; Т - тень; ПТ -полутень.

Освещенный прямыми лучами света предмет отбрасывает свои непрозрачным телом на соседний предмет падающую тень. В горном рельефе падающая тень покрывает соседний склон, обращенный в сторону источника света, или полностью или частично.

В тех случаях, когда падающая тень закрывает склон частично, образуется край падающей тени. На ровном склоне край падающей тени повторяет очертания продольного профиля горного хребта. На расчлененном склоне очертания падающей тени приобретают очень сложный характер, порой ничем не напоминающий продольный профиль хребта, от которого отбрасывается падающая тень. В практике отмывки падающая тень, как правило, не применяется и, в первую очередь, в целях достижения хорошей читаемости другого содержания карты.

Различные виды освещения создают на поверхности предмета целую гамму полутеней от светлого до темного. Определяющим фактором образования теней на предмете является свет, который изменяет свои свойства в зависимости от среды, через которую он проходит или на которую падает. В связи с этим выделяют свет прямой, рассеянный и отраженный (рис. 2.3).

Прямой свет исходит от источника света (солнце, лампа и т.п.). При отмывке рельефа предполагается, что на него падает параллельный пучок лучей прямого света. Прямой свет обладает наибольшей интенсивностью. Прямые лучи солнца, проходя через атмосферу, представляющую собой мутную среду, рассеиваются или отражаются. Мутная среда состоит в верхней части атмосферы из газов, в нижней, кроме газов, еще и из частиц пыли и влаги. Молекулы газов, частицы пыли и прочее составляют аэрозоль, так как находятся в атмосфере во взвешенном состоянии.

Известно, что в зависимости от размеров частиц, заполняющих атмосферу, изменяется и сам характер рассеяния (отражения) проходящего через атмосферу света. Это относится к преобладающему направлению рассеянного света. Рассеяние от молекул газа с размерами менее 0,1 нм происходит равномерно, в результате чего в верхних слоях атмосферы это рассеяние создает для поверхности Земли равномерное освещение - общий рассеянный свет (рис. 2.3). Такое освещение мы обычно наблюдаем в пасмурную погоду.

В нижних слоях атмосферы, где имеется много частиц пыли и влаги, рассеяние происходит преимущественно по направлению прямого света. Создается косой рассеянный свет.

Прямой и рассеянный свет, освещая поверхность, частично поглощается этой поверхностью, а частью отражается. Поэтому отраженный свет слабее прямого света. Степень и характер отражения света зависят от фактуры поверхности. Не случайно поэтому при изготовлении фоторельефа поверхность рельефной модели во избежание бликов делают матовой. При отмывке рельефа отраженный свет учитывается, если он подсвечивает собственную тень - рефлекс. Обычно это происходит в системе горных хребтов.

Таким образом, прямой, рассеянный и отраженный свет, освещая предмет, создают целую гамму светотени от максимально освещенных участков до глубоких теней. При этом прямой и рассеянный свет участвует в освещении стороны предмета, обращенной к источнику прямого света (освещенная сторона); общий рассеянный свет - стороны предмета, обращенной в противоположную сторону от источника прямого света (собственная тень). Тень, обращенная в сторону источника света, но закрытая от прямых лучей впереди стоящим предметом, называется падающей.

Гамма полутоновых переходов от светлого до черного представляет собой набор элементов светотени. Беря за основу интенсивность полутона, а не условия его происхождения, выделяют также элементы светотени как "свет", "полусвет","тень",полутень" (рис. 2.3).

"Свет" - участок поверхности, максимально освещенный прямым светом. Этот элемент светотени образуется прямыми лучами света, падающими на поверхность перпендикулярно или близко к этому. Он относится ко всем видам освещения (зенитальному, боковому и комбинированному), к освещенной стороне предмета.

"Полусвет" - это участок поверхности, освещенный наклонными лучами прямого света. Поэтому от "света" он отличается меньшей освещенностью, хотя и относится к освещенной стороне предмета. Четкой границы между "светом" и "полусветом" нет, поскольку угол наклона луча к поверхности принимается условно.

Элемент светотени "тень" освещается общим рассеянным светом. Ни прямые лучи, ни косые рассеянные не попадают на этот участок. Это самый темный элемент. Образуется в зоне собственной тени, т.е. на склонах рельефа, обращенных в противоположную сторону от источника прямого света. Относится к боковому и комбинированному освещению.

"Полутень" - элемент светотени, который светлее "тени", но темнее "полусвета". Образуется в трех случаях. Во-первых, в зоне падающей тени, где "полутень" освещается одновременно общим и косым рассеянным светом (т.е. на склонах рельефа, обращенных к источнику прямого света). Во вторых, "полутень" образуется в зоне собственной тени у подножия склона, где она выступает в качестве осветленной "тени" вследствие влияния воздушной перспективы (см. раздел 3). В третьих, "полутень" образуется рефлексом за счет подсвечивания собственной тени отраженным от соседнего хребта светом.(рис. 2.3).

При выполнении светотеневого изображения нельзя не учитывать также проявление оптических иллюзий. Например, известно, одинаковые по величине белые и темные пятна соответсвенно на темном и белом фонах при равном удалении от глаза наблюдателя кажутся разных размеров. Так проявляет себя явление "иррадиации".

Более существенно при отмывке рельефа проявляет себя явление светлотного контраста, когда одинаковые по светлоте пятна, находясь на фонах разной светлоты, кажутся разносветлотными. Находящиеся на светлом фоне - темнее, а на темном фоне - светлее.

Так же полезно напомнить о краевом светлотном контрасте, особенно при отмывке горного рельефа. Но об этом подробнее в главе 4.

Светотеневое изображение рельефа на картах по сравнению с живописью (рисунком) имеет, в силу специфики, ряд условностей. Например, освещение принимается при условии безоблачности, а поверхность Земли - однотонной и светлой. Не учитывается удаленность источника света от освещаемой поверхности.

ветотеневое, пластическое изображение рельефа на картах может создаваться различными техническими средствами:

- штриховкой, тушевкой и отмывкой,

- распылением краски (аэрограф),

- свето-теневыми горизонталями,

- впечаткой изображения рельефа с аэрокосмических снимков,

- фотографированием рельефной модели,

- аналитическая отмывка.

Техника изображения тесно связана с технологией печати карты.

Техника получения светотеневого изображения тесно связана с развитием на тот момент техники съемки, технологией создания и способов воспроизведения картографической продукции.

Для карт, которые печатались способом гравюры (до середины XIX века), допускался только штриховой рисунок. Поэтому пластическое изображение рельефа достигалось путем штриховки - нанесения линий, направленных вдоль скатов и изменяющихся толщиной и интервалом. Вначале штриховка выполнялась при условии зенитального освещения, когда необходимо было показывать на картах крутизну рельефа (штрихи крутизны) (рис. 1.4).

Рис.1.4

Штрихи крутизны – штриховка при условии зенитального освещения, линии наносились вдоль скатов, в зависимости от крутизны скатов изменялась их толщина и интервал между ними

Затем для наглядности изображения горных районов были применены "теневые штрихи", выполняемые при условии бокового освещения. В настоящее время этот способ сохранился в виде изображения скалистого рельефа на топографических картах. Как разновидность штрихового способа можно отметить изображение теней точками (способ Эккерта).

С середины XIX века в результате использования при печати карт литографии (или печати с камня) появилась возможность воспроизводить полутоновое изображение рельефа, выполненное специальным карандашом или углем на шероховатой поверхности материала - способ тушевки. В отличие от штриховки теневая пластика создается здесь точками разной величины и густоты.

В дальнейшем, применение оригиналов тушевки на пластике позволило получить печатные формы позитивным копированием, минуя процесс фотографирования.

В настоящее время тушевка часто выполняется на прозрачных пластиках, что позволяет избежать процесс фотографирования оригинала при подготовке к изданию. Применение аэрографа - прибора для распыления жидкой краски - значительно ускоряет процесс получения полутонового изображения этим способом. Примером является струйная печать в принтерах компьютерной техники.

Широкое применение в XX столетии фотографии позволило использовать при печати карт оригиналы полутонового изображения рельефа, выполненные способом отмывки. Само название способа говорит о том, что светотень на бумаге создается путем размыва туши кистью. Термин "отмывка" стал в отечественной картографии общим для обозначения способа теневой пластики.

Отмывка имеет ряд преимуществ перед штриховкой и тушевкой. Для ее использования требуется меньше времени. Она дает изображение, наиболее близкое к реальной светотени на объемных предметах. Но если оригинальное штриховое изображение или тушевка выполнялись непосредственно на печатной форме, то отмывка потребовала специального фотографирования через растр для разложения полутона на печатные элементы.

Указанные выше способы получения светотеневого изображения рельефа отличаются большой трудоемкостью и требуют от исполнителя большого мастерства, знаний и художественного вкуса. Поэтому картографами ведутся исследования по механизации и автоматизации получения пластического изображения рельефа. Например, известно, что рельеф песчаных пустынь отличается большим разнообразием и сложностью микроформ, прочитать которые на топографической карте в изображении горизонталями крайне трудно. Наглядность изображения этого рельефа значительно повысилась за счет впечатки в карту планового аэрофотоизображения рельефа песчаных пустынь (рис.1.6). Начали создаваться тематические карты на основе космических фотографий.

Рис.1.6 Впечатка аэрофотоизображения

В картографической практике полутоновое изображение рельефа иногда получают путем фотографирования рельефной модели (фоторельеф - рис. 1.7). Отметим, что рельефная модель отличается от рельефной карты тем, что на ней нет картографического изображения.

Рис.1.7 Фоторельеф

Рельефные модели могут изготовляться различными способами. Простейшим способом является ручной, при котором по горизонталям вырезаются из картона высотные слои и последовательно наклеиваются друг на друга. Затем ступени сглаживаются. Процесс этот очень медленный и трудоемкий. Разрабатываются более рациональные способы. Чтобы рельеф на модели был зрительно ощутим, вертикальный масштаб по сравнению с горизонтальным преувеличивают: для равнин - в большей степени, для гор - в меньшей. Переработка ступенчатой модели в сглаженную не производится механически. Это делается с учетом знания морфологии рельефа. Только в этом случае достигается правдоподобное изображение его форм и типов.

Для получения фоторельефа поверхность рельефной модели должна быть белой и матовой. Хорошая проработка теней, необходимых при фотографировании, достигается применением комбинированного освещения с преобладанием бокового. Для получения фоторельефа в ортогональной или заданной проекции должна использоваться специальная оптическая система. Модели и карты формируются с матрицы вакуумным способом на пластике поливинилхлоридной группы.

Пластическое изображение рельефа на карте можно получит также, используя светотеневые горизонтали (способ Паулини или освещенных горизонталей). Интерес к этому способу, предложенному в XIX в., проявляется и в настоящее время. В 1980 г. в СССР была издана карта "Рельеф дна Мирового океана" в масштабе 1:25 млн., на которой он получил применение. На этой карте на голубом фоне океанов и морей горизонтали, обращенные к северо-западу, показаны светлыми, а обращенные в противоположную сторону - темными (синими). В зависимости от экспозиции склона толщина горизонтали меняется.

Рис.1.8 Светотеневые горизонтали

В связи с широким внедрением компьютерной техники последняя стала широко применяться и при создании на картах светотеневого изображения рельефа:

1) при наличии цифровой модели местности - в автоматическом режиме,

2) при отсутствии таковой - в интерактивном режиме на экране дисплея (монитора).

[1] В дальнейшем, для краткости, под термином «карта», употребляемым без дополнительных оговорок, следует иметь в виду топографические карты и планы шельфа и внутренних водоемов.

[2] Погрешности значения отметок дна в Балтийской системе высот не включают влияния ошибок плановой

привязки таких отметок.

[3] Если полнота и качество оперативной обработки данных съемки отвечают требованиям к окончательной обработке, допускается подготавливать съемочные оригиналы в процессе съемки, минуя рабочие планшеты.