Теоретическая концепция— это определенная система взглядов на предмет и метод картографии. В ней отражается уровень понимания и истолкования процессов, определяющих развитие картографической науки и производства на данном этапе. Концепции обобщают прошлый опыт науки и пытаются оценить тенденции ее развития в будущем. Но при этом они всегда отражают сегодняшнее понимание состояния и перспектив науки. В них фиксируются современные взгляды и проблемы. Этим объясняется эволюция концепций: по мере приобретения нового опыта, внедрения прогрессивных методов и технологий теоретические концепции уточняются, совершенствуются, изменяются (иногда — весьма решительно), уступают место новым — это естественный путь развития теории науки. В настоящее время в картографии оформилось несколько теоретических концепций. Познавательная, или модельно-познавательная, концепция рассматривает картографию как науку о познании действительности посредством картографического моделирования, а саму карту — как модель действительности. В этой трактовке картография предстает как познавательная наука, имеющая самое близкое отношение к естественным и социально-экономическим наукам (прежде всего, к наукам о Земле) и теории познания. Эта концепция разрабатывалась в основном отечественными картографами Н. Н. Ба-райским, К. А. Салищевым, А. В. Гедыминым, А. Г. Исаченко и их последователями еще с 40-х годов. Коммуникативная концепция — в ней картография предстает как наука о передаче пространственной информации, а карта — как канал информации, средство коммуникации. Таким образом, картография оказывается одной из отраслей информатики, она тесно связывается с теорией информации, автоматикой, теорией восприятия. Основной вклад в формирование данной концепции в 60-70-е годы XX в. внесли западные картографы Е. Арнбергер, А.Колачный, А. Робинсон и др. Языковая (картоязыковая) концепция трактует картографию как науку о языке карты, а карту — как особый текст, составленный с помощью условных знаков («написанный на языке карты»). В данном случае картография выступает как отрасль лингвистики и семиотики (науки о языках), а предметом ее исследования становятся картографические знаковые системы. Развитие этой системы взглядов произошло в 70-80-е годы главным образом благодаря трудам А. Ф. Асланикашвили, А. А. Лютого, Я. Правды и др. Существуют и другие теоретические построения, акцентирующие внимание на иных особенностях картографии и порой сочетающие разные точки зрения. Таковы метакартография (по А. Ф. Асланикашвили), в которой общая теория картографии строится на логико-философских принципах теории отражения, и картология (поЛ.Ратайскому), совмещающая представления о модельных и коммуникативных функциях картографии, и некоторые другие концепции. Каждая из названных концепций имеет под собой вполне реальные основания, содержит рациональное зерно. Картография предстает в них, с одной стороны, как наука о познании мира, с другой — как средство коммуникации, а с третьей — как особое языковое образование. Это как раз свидетельствует о многогранности картографии, разносторонности свойств и разнообразии функций карты, которая одновременно является и моделью действительности, и каналом передачи пространственной информации, и особым языком географии и других наук о Земле. Постепенно в современной картографии начинает преобладать тенденция конвергенции, происходит сближение разных точек зрения на предмет картографии, наблюдается интеграция представлений о модельных, коммуникативных, языковых функциях карт и картографииВ 80-х годах прошлого столетия стала формироваться новая геоинформационная концепция. Согласно ей картография рассматривается как наука о системном информационно-картографическом моделировании и познании геосистем. Она тесно связана с геоинформатикой, науками о Земле и обществе. Карта предстает как образно-знаковая геоинформационная модель действительности, иначе говоря, одна одновременно и инструмент познания, и способ аналогового моделирования действительности, и средство передачи информации в цифровой форме. • • • • Учение о картографическом способе изображение (учение о карте) – Теория картографических проекций – Теория генерализации – Теория знаковых систем и способов изображения – Теория системного картографирования – Теория и технология проектирования и изготовления карт – Теория и методы использования карт Важное значение имеет развитие в системе картографии особого направления — географической картографии, суть которой составляет отображение и исследование географических систем (геосистем). К. А. Салищев, который впервые ввел это понятие в научный оборот, отмечал, что между географической картографией и другими тематическими отраслями нельзя провести резкой границы, как, скажем, нет ее между физической географией и отдельными физико-географическими дисциплинами. Географическая картография занимается исследованием геосистем в целом и отдельных их компонентов. Поэтому, например, геологическую или почвенную картографию правомерно рассматривать как составные части широко понимаемой географической картографрии В России сложилась особая научная школа географической картографии, у истоков которой стояли крупнейшие отечественные картографы и географы: А. А. Тилло, Д. Н. Анучин, А. А. Борзов, Н. Н. Баранский, К. А. Салищев, И. П. Заруцкая и многие другие. Эта школа отдает приоритет контактам с естественно-научными дисциплинами, что проявляется в тематике, методологии, практической ориентации, а также в постановке картографического образования. Последователи этой школы придерживаются взглядов на картографию как на познавательную науку. • Наряду с географической существует школа инженерной картографии, где упор делается на технические аспекты и связь с геодезическими науками. Географическое и инженерное направления отражают две стороны развития отечественной картографии: научно-познавательную (преимущественно исследовательскую) и научно-техническую (преимущественно производственную). Если первое направление развивается главным образом в университетах и академических институтах, то второе — в технических вузах и научно-производственных организациях. При всех различиях обе школы тесно сотрудничают в деле картографогеодезического изучения страны, в создании крупнейших произведений — карт и атласов, составляющих славу отечественной картографии. Все множество карт, снимков и других подобных моделей можно обозначить общим термином – «геоизображения». Для обозначения всего множества карт, снимков и других подобных моделей предлагается термин «геоизображение» и следующее его определение [1]: геоизображение — любая пространственно-временная, масштабная, генерализованная модель земных (планетных) объектов или процессов, представленная в графической образной форме. В этой формулировке обозначены главные свойства, присущие всем геоизображениям (масштаб, генерализованность, наличие графических образов) и отмечена их специфика — это изображения Земли и планет. • • Геоизображения подразделяются на три класса: – плоские или двумерные, – карты, планы, фотоснимки, фотопланы телевизионные, сканерные и другие дистанционные изображения; Плоские геоизображения К этому классу, прежде всего, принадлежат карты и планы, знаковые, генерализованные модели, построенные в картографических проекциях: топографические, тематические карты самых разных масштабов, назначения и со держания, а также всевозможные производные картографические модели. Таковы, например, анаморфированные карты, искажающие реальные пространственные конфигурации ради более наглядной передачи особенностей размещения картографируемых явлений (рис.1). Аэро и космические снимки, фотографии морского дна, телевизионные, радиолокационные, гидролокационные, сканерные изображения и т.п. также относятся к плоским геоизображениям. Они регистрируют собственное или отраженное излучение объектов, причем съемка может быть по кадровой, по строчной или поэлементной — от этого зависят геометрические свойства и разрешение снимков. А, кроме того, съемку ведут в разных диапазонах электромагнитного спектра, т.е. в видимой, инфракрасной, микроволновой зонах, и это еще более расширяет изобразительные возможности снимков. Комбинации геометрических и спектральных свойств снимков настолько разнообразны, что все их даже затруднительно перечислить. Самое же главное свойство всех снимков — это копийная (иконическая) передача объектов, их реальной формы и вида с той степенью разрешения (подробности), которую обеспечивает съемочная аппаратура. В этом состоит принципиальное отличие снимков от карт — условно-знаковых изображений, созданных руками и мыс лью картографов и отражающих уровень современных знаний об объекте. Еще одна группа плоских геоизображений — компьютерные (электронные) карты, высвечиваемые на экранах в растровом и векторном форматах, либо построенные на высокоточных цветных печатающих устройствах (принтерах). На электронных картах можно использовать особые мигающие знаки, меняющиеся расцветки, добавлять на карты новую информацию (в том числе, и фотоизображение), менять их масштаб и проекции, выполнять другие трансформации. Можно «перелистывать» карты прямо на экране, совмещать их друг с другом — словом, работать с электронными картами в интерактивном режиме. • – объемные или трехмерные – анаглифы, рельефные и физиографические карты, стереоскопические, блоковые, голографические модели; • Второй класс геоизображения объединяет трехмерные графические модели, зрительно воспроизводящие объемность реального мира. К ним относятся блок-диаграммы — трехмерные рисунки местности, стереоскопические модели — результат разглядывания стереопар снимков сквозь специальные стереофотограмметрические приборы, физиографические панорамы — модели, сочетающие наглядность и картинность художественных пейзажей с точностью карт и др. Такие панорамы и пейзажи конструируют теперь на экранах компьютеров, они чрезвычайно удобны для планирования архитектуры ландшафта, размещения на нем зданий и сооружений. К объемным геоизображениям принадлежат рельефные карты и глобусы, которые еще недавно вылепляли вручную из папье-маше, а теперь формуют из пластика термовакуумным способом. И, наконец — объемные голограммы. Сегодня голографические карты и снимки местности существуют в единичных экспериментальных экземплярах, но прогресс этой технологии столь стремителен, что, возможно, скоро они станут не менее привычными, чем электронные карты. • – динамические трех и четырехмерные – анимации, картографические, стереокартографические фильмы, киноатласы, виртуальные изображения и т. п. • Движущиеся геоизображения передают изменения объектов не только в пространстве, но и во времени, т.е. как бы в четвертом измерении. Это плоские или стереоскопические картографические фильмы и мультипликации, получившие название анимаций. С их появлением картография преодолела свою извечную статичность, стали говорить даже об особой анимационной картографии, в которой традиционная статичная картография выглядит как частный случай. По динамическим геоизображениям легко, например, следить за разрастающимися пятнами нефтяного загрязнения на поверхности океана, за путями перемещения очагов эпидемий, изменениями температурных полей на суше и в океане движениями ледников и т.п. Новейшие компьютерные технологии позволяют перемещать картографическое изображение по экрану, менять скорость демонстрации, возвращаться к нужному кадру или двигаться в обратной последовательности. Отдельные знаки могут мигать, а фоновые окраски — пульсировать, как бы предупреждая об опасности, можно так же выполнять панорамирование, изменять ракурс, поворачивать все изображение и даже создавать эффект движения над картой, словно совершая «об лет» территории, причем с разной скоростью. 3 Мало-помалу анимации входят в повседневный быт, и мы легко воспринимаем на телеэкране анимационную карту прогноза погоды, когда на ней перемещаются атмосферные фронты, облачный покров и зоны осадков. • • • • Прогресс в области совершенствования системы геоизображений так же бесконечен, как и в любой другой сфере творческого поиска. Возникают новые задачи, связанные с выбором оптимальных диапазонов космической съемки, наиболее выгодных картографических проекций, новых изобразительных средств, способов генерализации, с учетом особенностей зрительного восприятия динамических изображений и т. Отраслью науки, которая занимается общими проблемами геоизображений, стала геоиконика. Это синтетическая область знания, изучающая общую теорию геоизображений, методы их анализа, преобразования в науке и практике. Она является частью иконики – науки об изображениях, изучающей общие свойства изображений, методы их получения, обработки и восприятия. Геоиконика связывает картографию, аэрокосмическое зондирование и геоинформатику – три дисциплины, каждая из которых имеет дело с • • • геоизображениями определенного типа: картами, снимками, электронными моделями. В своем современном развитии геоиконика в наибольшей степени опирается на теорию географической картографии, т. е. на ту дисциплину, которая более всего продвинулась в теоретическом осмыслении геоизображений, их свойств, законов формирования, а главное – в практике их создания и использования. Цели и задачи геоиконики таковы, что она выступает как некая надсистема, охватывающая картографию, аэрокосмическое зондирование и геоинформатику. Но диагностика развития и опора на географическую картографию постепенно ведут к тому, что геоиконика становится частью обновленной и интегрированной системы картографических дисциплин. Геоиконика В 60е годы в нашей стране и за рубежом стала быстро прогрессировать особая наука об изображениях — иконика, которая, не претендуя на замену таких конкретных отраслей знания, как телевидение, фотография, оптика и др., занялась исследованием общих свойств изо- НАУКИ О ЗЕМЛЕ Графические модели мира бражений, целей и задач их преобразования, обработки и воспроизведения, распознавания графических образов [5]. Постепенно идеи иконики стали проникать в дистанционное зондирование и науки о Земле. В 1985 г. автором этих строк была выдвинута идея разработки нового на правления — геоиконики, как синтетической отрасли знания, изучающей теорию геоизображений, методы их анализа, преобразования в науке и практике [1]. При этом геоиконика является не просто пограничной, а скорее связующей дисциплиной между картографией, аэрокосмическими методами и машинной графикой. О научных направлениях связующего типа хорошо сказал Б.М. Кедров: «… уже в конце XIX в. стала обнаруживаться другая черта в продолжающемся процессе дифференциации науки: начали появляться новые дисциплины, способствующие своим появлением образованию «мостов» между ранее разобщенными науками. Такого рода мосты возникали либо в виде переходных или промежуточных дисциплин, в которых соединялись черты двух или более разделенных до тех пор наук, либо в виде наук общего характера, пронизывающих собой как общим стержнем другие науки, не связанные, казалось бы, между собой. В результате этого дифференциация на ук в современных условиях порой не только не приводит к их дальнейшему разобщению, а как раз наоборот, способствует их взаимному цементированию, заполнению разделявших их прежде пропастей, короче говоря, их интеграции [6]. Геоиконика связывает три мощных научных направления, каждое из которых, так или иначе, изучает геоизображения — это картография, аэрокосмические методы и машинная графика. При этом она вбирает в себя достижения иконики, кибернетики, психологии восприятия, теории распознавания образов, т.е. тех дисциплин, которые накопили значительный опыт анализа и обработки изображений, а также наук о Земле, позволяющих понять содержательную сущность геоизображений. Геоиконика, однако, ни в коей мере не должна (и не может) подменять такие отрасли картографии, как использование карт или картографическая семиотика, или заступить место дешифрирования и фотограмметрии. Задача ее — не подмена, а интеграция исследований, их синтез, предполагающий получение нового знания. В наши дни идеи построения единой теории геоизображений разрабатываются по разным направлениям. Это связано с развитием и обоснованием картографо-аэрокосмического метода исследования на базе автоматизации, с формированием интегральных геоинформационных систем, с упоминавшимися выше разработками в области трехмерного картографирования, со зданием фотокарт и ортофотокарт, с проблематикой динамического картографирования, а также с теоретическими изысканиями на стыке картографии и аэрокосмических методов. Теория геоизображений находится пока еще в стадии формирования. По существу, речь идет о проекте нового научного направления. В его основу должны быть положены содержательные представления, раскрывающие специфику формирования графических образов природных и социально экономических геосистем. Отсюда следует, что теория геоизображений должна в самой сильной степени опираться на теорию географической картографии, т.е. на ту дисциплину, которая более всего продвинулась в теоретическом осмыслении геоизображений, их свойств, законов формирования, а главное, их соотношения с отображаемыми объектами и процессами. 6 Структура геоиконики выкристаллизуется в будущем, однако, сейчас о ней можно сделать некоторые предварительные предположения. По-видимому, как и другие связующие научные дисциплины, она будет включать та кие разделы, как теория геоизображений (свойства, оценка информативности, проблемы генерализации, распознавание образов, восприятие изображений и др.), методы обработки и анализа изображений (геоиконометрия, улучшение, фильтрация, синтез и декомпозиция, алгоритмы распознавания и т.п.) и прикладная геоиконика, т.е. конкретное применение ее в геологогеофизических, географических, океанологических и других исследованиях. НАУКИ О ЗЕМЛЕ Графические модели мира Решающую роль в становлении нового направления играют цифровое картографирование и геоинформационные системы. Именно с их помощью изготовляют электронные карты, трехмерные модели, анимации и сложные гипергеоизображения, предоставляющие пользователю информацию в формах, наиболее удобных для решения конкретных задач. Геоинфографика - графический способ подачи информации с целью быстрого и четкого ее представления, для чего могут быть использованы фрагменты текста, рисунки, фото, графики и прочие дополнения. Но геоинфографика обязательно включает карту, снимок или любое картоподобное изображение, иными словами, геоизображение. И в древности, и в средние века существовали рисунки, на которых были показаны контуры территории с подробными объяснениями того, что на них изображено, таким образом, можно сказать, что инфографика появилась недавно, но корни ее уходят в глубокое прошлое. Однако разница между инфографикой прошлого и настоящего заключается не только в изменившемся количестве и качестве передаваемых данных, но прежде всего в научном и системном подходе к созданию изображения. В настоящее время это направление в силу наглядности становится актуальным инструментом визуализации различных идей в самых разных областях – в средствах массовой информации (СМИ), журналистике и рекламе, образовании и науке и т.д.
