5114
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А.В. Балакина
КАРТОГРАФИЯ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекциям, лабораторным и практическим занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы)
по дисциплине «Картография» для обучающихся по направлению подготовки 21.03.03 Геодезия и дистанционное зондирование,
направленность (профиль) Инфраструктура пространственных данных
Нижний Новгород
2022
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А.В. Балакина
КАРТОГРАФИЯ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, лабораторным и практическим занятиям
(включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы) по дисциплине «Картография»
для обучающихся по направлению подготовки 21.03.03 Геодезия и дистанционное зондирование,
направленность (профиль) Инфраструктура пространственных данных
Нижний Новгород ННГАСУ
2022
УДК 502:711 (Присваивает библиотека)
Балакина, А.В. Картография : учебно-методическое пособие / А.В. Балакина; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022. – 18 с. : ил. – Текст : электронный.
Даются тематика лекций, их краткое содержание, темы практических занятий, а также методические рекомендации по организации самостоятельной работе обучающихся по дисциплине «Картография». Указывается необходимая литература и источники, разъясняется последовательность их изучения, выделяются наиболее сложные вопросы и даются рекомендации по их изучению.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекциям и практическим занятиям, организации самостоятельной работы по направлению подготовки 221.03.03 Геодезия и дистанционное зондирование, направленность (профиль) Инфраструктура пространственных данных.
© А.В. Балакина, 2022 © ННГАСУ, 2022.
3
ВВЕДЕНИЕ
Целями освоения учебной дисциплины Б.1.О.20 Картография являются овладение компе-
тенциями, обеспечивающими формирование у студентов знаний, умений и навыков по теоретиче-
ским и практическим основам картографии, современным методам и технологиям разработки, со-
здания и использования общегеографических, тематических и специальных, в том числе навига-
ционных, технических, проектных планов и карт и иных картографических произведений.
4
1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ТЕМЫ ЗАНЯТИЙ
Дисциплина включает следующие разделы лекционных занятий:
Раздел 1. Введение в картографию. Картографические произведения.
Тема 1. Введение в картографию.
Картография: определение, объект, предмет, задачи, направления развития картографии как науки, структура, теоретические концепции, связь с другими науками. Виды картографирования.
Законодательное обеспечение картографической деятельности.
Тема 2. Классификация карт и иных картографических произведений.
Принципы классификации карт. Классификация карт по масштабу. Классификация карт по пространственному охвату. Классификация карт по содержанию. Классификация карт по назначе-
нию. Классификация карт по территориальному охвату.
Раздел 2. Математическая основа карт.
Тема 3. Общие понятия о фигуре и размерах Земли. Системы координат и высот, применя-
емые в картографии.
Общие понятия о фигуре и размерах Земли (геоид, эллипсоид вращения, референц-
эллипсоид, шар).
Системы координат и высот, применяемые в картографии.
Тема 4. Картографические проекции: понятие и классификация.
Картографические проекции. Виды искажений в картографических проекциях (длин, пло-
щадей, углов, форм).
Классификация картографических проекций по характеру искажений; по виду нормальной картографической сетки (цилиндрические, конические, азимутальные, условные, поликонические,
многогранные); в зависимости от ориентирования вспомогательной картографической поверхно-
сти.
Понятие о равноугольной поперечно-цилиндрической проекции Гаусса-Крюгера.
Выбор проекций.
Раздел 3. Картографическая генерализация.
Тема 5. Генерализация картографического изображения.
Картографическая генерализация: сущность, факторы, принципы, приемы. Виды генерали-
зации (обобщение, отбор, объединение, смещение, утрирование и др.). Генерализация объектов разной локализации.
Раздел 4. Этапы создания и методы использования карт.
Тема 6. Этапы создания карт. Виды и классификация источников для создания картографи-
ческих произведений.
Этапы создания карт (редакционно-подготовительные работы, составление карты, подго-
5
товка карт к изданию, издание карты). Компьютерные технологии создания карт.
Виды и классификация источников для создания картографических произведений (астро-
номо-геодезические данные, данные непосредственных натурных наблюдений, картографические источники, данные дистанционного зондирования, экономико-статистические данные, текстовые
(литературные) источники), гидрометеорологические наблюдения).
Тема 7. Типы географических карт. Другие картографические произведения..
Типы географических карт. Аналитические карты. Комплексные карты. Синтетические карты. Аналитико-синтетические карты. Карты динамики и карты взаимосвязей. Функциональные типы карт (инвентаризационные, оценочные, индикационные, прогнозные). Карты разного назна-
чения (научно-справочные карты, культурно-просветительские карты, учебные карты). Другие картографические произведения (глобусы, атласы, рельефные карты, блок-диаграммы и др.).
Раздел 5. Цифровая картография.
Тема 8. Цифровая картография. Методы геоинформационного картографирования.
Методы геоинформационного картографирования. Цифровые и электронные картографи-
ческие произведения. Электронные атласы. Автоматизированная генерализация. Картографиче-
ские базы и банки данных. Технология создания цифровых карт с помощью персонального ком-
пьютера. Аппаратное и программное обеспечение процессов картоиздания.
Дисциплина включает следующие темы практических занятий:
1.Понятие карта, план, профиль. Элементы географических и тематических карт.
2.История картографии.
3.Определение масштаба карты и географических и прямоугольных координат точек на топографической карте.
4.Определение номенклатуры карт по заданным географическим координатам точек. Рам-
ки карт. Компоновка карты.
Дисциплина включает следующие темы лабораторных занятий:
1. Язык карты. Картографические условные знаки и способы картографического изображе-
ния на тематических картах. Надписи на картах.
2. Описание топографической карты (математической основы карт и социально-
экономических объектов).
3.Описание топографической карты (природных объектов процессов и явлений).
4.Изучение основных форм рельефа и способов их изображения на карте. Определение водо-
сборной площади. Определение углов наклона для заданной территории.
5.Построение комплексного профиля по заданному направлению.
6.Картографический метод исследования. Система приемов анализа карт.
6
7. Сбор исходных данных и описание географической основы для тематического картографиро-
вания.
Написание раздела 1 РГР «Создание тематической карты плотности застройки на часть террито-
рии города»:
1 Общие сведения об исследуемой территории.
1.1Анализ исходных картографических данных.
1.2Физико-географическое положение исследуемой территории.
1.2.1 Описание исследуемой территории. 1.2.2 Климат.
1.2.3Гидрография.
1.2.4Растительность.
1.3Транспортная сеть.
1.4Промышленные и социально-культурные объекты.
1.3.1Промышленные объекты.
1.3.2Объекты торговли.
1.3.3Образовательные учреждения.
1.3.4Медицинские учреждения.
1.3.5Административные учреждения.
1.3.6Учреждения культуры и досуга.
1.3.7Иные социально-экономические объекты. 8. Настройка проекта. Регистрация растра.
Написание раздела 2 РГР «Создание тематической карты плотности застройки на часть территории города»:
2 Составление географической основы с применением ГИС.
2.1Настройка проекта.
2.2Регистрация растра.
В ГИС-проекте по созданию тематической карты плотности застройки на часть территории города необходимо выполнить следующие задания:
1.Сделать настройку проекта.
2.Зарегистрировать растр в необходимой проекции и системе координат.
3.Выполнить оценку точности регистрации растра.
9. Создание векторных слоев и атрибутивных таблиц.
Написание раздела 2 РГР «Создание тематической карты плотности застройки на часть территории города»:
2 Составление географической основы с применением ГИС.
2.3 Создание векторных слоев и атрибутивных таблиц.
7
В ГИС-проекте по созданию тематической карты плотности застройки на часть территории города необходимо выполнить следующие задания:
1. В соответствии с заданной логической структурой атрибутивных таблиц и объектами местности, имеющимися на растре, создать необходимые слои и связанные с ними атрибутивные таблицы.
10. Векторизация растра и заполнение атрибутивных таблиц.
Написание раздела 2 РГР «Создание тематической карты плотности застройки на часть территории города»:
2 Составление географической основы с применением ГИС.
2.4 Векторизация растра и заполнение атрибутивных таблиц.
В ГИС-проекте по созданию тематической карты плотности застройки на часть территории города необходимо выполнить следующие задания:
1.Отвекторизовать объекты ситуации в соответствующих слоях.
2.Заполнить атрибутивные таблицы, используя векторизуемое растровое изображение и условные знаки к нему, а также различные интернет-сервисы: Яндекс Карты, Google Карты, гео-
информационный портал Нижнего Новгорода, 2ГИС.
11. Зонирование территории. Создание запросов.
Написание разделов 2 и 3 РГР «Создание тематической карты плотности застройки на часть территории города»:
2 Составление географической основы с применением ГИС.
2.5 Создание запросов.
3 Составление промежуточной карты с применением ГИС.
3.1Зонирование территории.
3.2Картографические исследования по географической основе.
3.2.1Измерение площадей секций и объектов.
3.2.2Определение характеристики плотности застройки.
В ГИС-проекте по созданию тематической карты плотности застройки на часть территории города необходимо выполнить следующие задания:
1.Взять с геоинформационного портала города Нижнего Новгорода фрагмент генерального плана на векторизуемую территорию и провести регистрацию фрагмента генерального плана в ГИС, выполнить оценку точности.
2.Отвекторизовать фрагмент генерального плана, заполнить соответствующую атрибутив-
ную таблицу.
3. Выполнить необходимые запросы на выборку и обновление данных для заполнения ат-
рибутивных таблиц (простановка идентификаторов, вычисление площадей, длин линий, опреде-
8
ление координат точечных объектов, заполнение данными поля «Тип застройки по этажности» в
слое «Zdanie»).
4. Сделать картографические исследования по географической основе: измерение площадей секций и объектов, определение характеристик плотности и концентрации застройки для состав-
ления тематических карт.
12. Создание тематических карт и макетов печати.
Написание разделов 2, 3 и 4 РГР «Создание тематической карты плотности застройки на часть территории города»:
2 Составление географической основы с применением ГИС.
2.6 Оформление географической основы и создание макета печати.
3 Составление промежуточной карты с применением ГИС.
3.3 Оформление промежуточной карты и создание макета печати.
4 Создание тематической карты плотности застройки с применением ГИС.
4.1Выбор способов картографического изображения.
4.2Разработка шкал количественных характеристик.
4.3Оформление тематической карты и создание макета печати.
В ГИС-проекте по созданию тематической карты плотности застройки на часть территории города необходимо выполнить следующие задания:
1.Создать три карты: географическая основа, промежуточная карта и карта плотности и концентрации застройки.
2.Для каждого изображенного на карте вида социально-культурных объектов подобрать свой наглядный или абстрактный значок.
3.Подготовить макеты печати и вывести карты на печать в заданном формате.
Студенту предлагается ознакомиться с программой курса, озвучивается основной и допол-
нительный список рекомендуемой литературы, включающий учебники, учебные пособия по дис-
циплине, а также основные Интернет-ресурсы и т.д.
Так как весь часовой объем курса делится на академический (аудиторный) и самостоятель-
ный, основными формами его реализации являются лекции, практические и лабораторные заня-
тия, а также формы самостоятельной работы: подготовка к практическим и лабораторным рабо-
там, собеседованиям, зачёту с оценкой.
Лекции позволяют в максимально сжатые сроки представить значительный объем структу-
рированной информации. При подаче лекционного материала, на практических и лабораторных занятиях используются компьютерные презентации.
Практические и лабораторные занятия позволяют реализовать полученные знания на прак-
тике, и сформировать у студентов необходимые умения.
9
Требования к работе обучающегося на практических и лабораторных занятиях: в процессе занятия каждый студент выполняет индивидуальное задание по фрагментам топографических карт разных масштабов.
Темы лабораторных занятий с 7 по 12 соответствуют пунктам расчетно-графической рабо-
ты, предусмотренной в рамках дисциплины. Тема расчетно-графической работы «Создание тема-
тической карты плотности застройки на часть территории города».
Для создания тематической карты плотности застройки на часть территории города Нижне-
го Новгорода используется атлас Нижнего Новгорода, а также данные, получаемые из различных интернет-сервисов. При создании тематической карты студент выполняет поэтапную разработку геоинформационного проекта по индивидуальному объекту исследования.
По дисциплине предусматриваются консультации (групповые и (или) индивидуальные).
До начала промежуточной аттестации (ПрАт) студент должен иметь все выполненные,
проверенные и принятые преподавателем задания по практическим и лабораторным занятиям и выполненную в полном объеме РГР по теме «Создание тематической карты плотности застройки на часть территории города Нижнего Новгорода». РГР состоит из пояснительной записки, прило-
жений и созданных в ГИС трех электронных карт.
Перед сдачей зачёта с оценкой студентам выдается список подготовительных вопросов,
охватывающих основные теоретические и практические аспекты изученного материала. Непо-
средственно перед зачётом проводится консультация, на которой рассматриваются содержатель-
ные и организационные вопросы. Зачёт проводится в форме собеседования по билетам. В каждом билете содержатся два вопроса, соответствующих изученным темам.