§ 7.8 Фотокарты. Оптическая генерализация

Уже более полувека топографические карты создаются по материалам аэрофотосъемки. Ее непосредственный продукт - аэрофотоснимки, трансформированные в плановые изображения и смонтированные в рамках топографических карт, называют фотопланами. Они не дают четкого зрительного представления о рельефе, не позволяют его непосредственного измерения, нуждаются в дешифрировании, наконец, лишены названий и пояснительных подписей, что предопределяет целесообразность преобразования фотопланов в топографические карты. Но этот процесс влечет утрату фотоизображения и частичную потерю информации, полезной для ориентирования на местности и выполнения различных исследовательских и проектно-изыскательских работ. Поэтому при использовании топографических карт нередко прибегают к дополнительному анализу аэроснимков. Однако можно иметь их совмещение в виде фототопокарт, на которых во избежание перегрузки содержание топографических карт воспроизводится частично; в первую очередь сохраняют штриховой рисунок рельефа, основные линейные объекты, иногда контуры и некоторые надписи. Большой отбор безболезнен, когда фотокарты выпускаются в комплекте со стандартными топографическими картами. Сравнительно узкая область применения фототопокарт определяет их ограниченное распространение.

Немногочисленны и крупномасштабные тематические фотокарты; их пример - почвенные фотокарты США масштаба 1 : 20 000, на которых фотоизображение местности дополнено контурами почвенных выделов, обозначаемых буквенно-цифровыми индексами.

Проникновение человека в космос обогатило науку новыми методами пространственных исследований, получивших название дистанционных съемок или дистанционного зондирования. В картографии используются три главных источника получения информации из космоса: кадровые снимки земной поверхности, получаемые при помощи фотографических и телевизионных камер, сканерные снимки - результат сканирования земной поверхности, т. е. последовательной дискретной съемки элементарных квадратных площадок (пикселов), образующих на снимке сомкнутые ряды параллельных полос с фиксацией в каждой площадке ее осредненной спектральной яркости (Особенности этих съемок, а также еще один вид дистанционного зондирования - радиолокация бокового обзора, широко применяемая для съемок подводного рельефа и при картографировании планет (§ 7.10), рассматриваются в курсе «Космическое-картографирование».).

Подобно аэроснимкам, космоснимки фиксируют объективно отражательную способность земной поверхности - спектральные и геометрические характеристики ее объектов, но по мере уменьшения масштабов космоснимков они претерпевают перестройку структуры изображения, в результате чего теряются детали и отчетливо выступают основные черты территориальных систем более высокого ранга.

Этот феномен обобщения известен под названием оптической или дистанционной генерализации. В отличие от картографической генерализации, заключающейся в целенаправленном отборе и обобщении картографируемых явлений ради выделения их типических черт и характерных особенностей сообразно назначению карты, оптическая генерализация предоставляет «механический», независимый от картографа, процесс перестройки изображения как следствие интеграции спектральных и структурных геометрических характеристик объектов. Картограф может воздействовать на оптическую генерализацию лишь через масштаб космоснимка, определяющий при прочих равных условиях ранг отображаемой геосистемы, и выбор технических условий съемки - способа съемки, ее спектрального диапазона, разрешающей способности снимков и др. Усиливать оптическую генерализацию можно также через фильтрацию в изображении его элементов заданного минимального размера, через осреднение в ска-нерных снимках спектральной яркости по группам площадок и некоторые другие приемы.

Сказанное позволяет четко определить общие черты и принципиальные различия двух видов пространственных моделей - традиционных карт и пространственно определенных фотоизображений. Их объединяют общие математические принципы построения - использование картографических проекций, масштабов, координатных сеток. Им обоим присуща образность изображения и генерализация, но характер этих свойств различен. Традиционные карты - образно-знаковые модели, символику которых избирает картограф, тогда как фотоснимки относятся к образно-картинным моделям, копийно воспроизводящим физиономические, «портретные» черты поверхности Земли (или космического тела). Если картографическая генерализация, определяемая назначением, масштабом и тематикой карты, зависит также от понимания картографом существа картографируемых явлений и в этом отношении может нести черты субъективизма, то оптическая генерализация, как показано выше, детерминируется физико-техническими условиями съемки. Очень важно, что традиционные карты могут передавать результаты мыслительной деятельности картографа по пространственно-временному анализу и синтезу любых явлений природы и общества, тогда как аэрокосмоснимки региструют лишь те объекты и явления земной поверхности и воздушной оболочки, которые излучают, отражают или поглощают электромагнитные волны, причем на снимках сказываются аппаратурные и физические условия съемки, в частности ее время - сезон года и момент суток.

Этот факт ограничивает тематику фотокарт, хотя аэрокосмоснимки содержат богатую и разнообразную информацию, используемую для совершенствования, пополнения и обновления традиционных карт, а также для разработки ландшафтных карт, содержащих наряду с топографическими элементами границы ландшафтного районирования, таксономическая ступень которого связана с масштабом съемки. Прекрасный пример взаимосвязанного изготовления замечательных по своей выразительности фотокарт масштаба 1 : 200 000 и 1 : 1 000 000 и традиционных карт тех же масштабов дали советские космосъемки Антарктиды.