Харківський національний університет ім В Н Каразіна Геолого-географічний

Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна Геолого-географічний факультет Кафедра фізичної географії та картографії Картографічний метод досліджень Лекція 2 «Система прийомів аналізу карт» (частина 1) Ст. викладач Сінна О. І. Харків-2012

загальні Описи за картами Найбільш вживані прийоми аналізу карт поелементні двовимірні Графічні прийоми Графоаналітичні прийоми тривимірні картометрія морфометрія математичний аналіз Математикокартографічне моделювання математична статистика теорія інформації

Кожна з вказаних у цьому переліку груп включає множину окремих способів та їх модифікацій. У межах кожної групи є прийоми суцільного, вибіркового та ключового аналізу. Існують різні рівні механізації та автоматизації досліджень за картами, що впливає на специфіку застосування різних прийомів: Візуальний аналіз Інструментальний аналіз Комп'ютерний аналіз Усі прийми можуть бути застосовані для роботи з окремою картою або ж із серіями карт і атласами

Описи за картами загальні Комплексний опис змісту картографічного твору Описи за картами поелементні Опис окремого елементу (наприклад, лише карстового рельєфу) Мета описів, при яких застосовується переважно візуальний аналіз карт, - виявити досліджувані явища, особливості їх розташування та взаємозв'язки, і скласти образне, цілісне уявлення про досліджуваний об'єкт, зробити висновки синтетичного характеру. Під час описів відбираються і систематизуються факти, вводяться елементи порівняння, аналогій, кількісні показники і оцінки, подаються окремі таблиці і графіки, формулюються висновки і рекомендації.

Графічні прийоми включають побудову за картами профілей, розрізів, графіків, діаграм, блок-діаграм, дво- і тривимірних моделей. Множину графічних побудов можна систематизувати певним чином: P = f (x, y) P = f (x) або P = f (y) P = f (z) P = f (t) P = f (x, z) або P = f (y, z) P = f (x, t), P = f (y, t) або P = f (z, t) P = f (x, y, t), P = f (x, z, t) або P = f (y, z, t) Дії з поверхнями (також відносять до графічних прийомів) /алгебра карт/

Комплексні профілі Рози-діаграми Блок-діаграми

Графоаналітичні прийоми картометрія Методи картометрії дозволяють вимірювати за картами: • географічні та прямокутні координати • довжини прямих та звивистих ліній • площі • об'єми • вертикальні та горизонтальні кути і кутові величини морфометрія Морфометрія займається розрахунком показників форми і структури об'єктів, найбільш вживані групи показників: • контури (форма) об'єктів • кривизна ліній і поверхонь • горизонтальне і вертикальне розчленування поверхонь • ухили і градієнти • щільність, концентрація об'єктів • складність, однорідність/ неоднорідність контурів • та багато іншого

Графоаналітичні прийоми. Розділи та об'єкти тематичної морфометрії Розділи Основні об'єкти дослідження Геоморфологічна морфометрія Форми рельєфу суходолу та морського дна, палеорельєф, неотектонічні структури Структурна м. Геолого-структурні поверхні, розломи … Геофізична м. Геофізичні поля, їх компонети… М. планет і небесних тіл Планетарні структури, рельєф планет … Гідрологічні м. (суходолу) Структура гідромережі, форма, розмір, гідрооб'єктів, рельєф русла річок М. морів та океанів Форми і розміри акваторій, структура водних мас, розміри забруднень… Ландшафтометрія Конфігурація і розподіл ландшафтів … Педометрія (м. ґрунтів ) Структура ґрунтового покриву… М. рослинного покриву Структура рослинного покриву, об'єми біомаси Еколого-географічна м. Структура ареалів забруднень, шляхи міграції… Медико-географічна м. Структура і форма ареалів забруднення, осередки епідемій… Соціально-економічна м. Структура розселення, конфігурація транспортних шляхів, мереж обслуговування…

Морфометрія… Поглиблене вивчення структури явищ часто потребує перетворення картографічного зображення, тобто його трансформації з метою створення похідних карт і отримання за ними нової інформації Види перевторень: Вичленування Виділення на карті компонентів складної системи, що цікавлять дослідника і зняття інших деталей. Виділені елементи представляють у наглядній та зручній досліднику формі. Схематизація Видалення другорядних деталей і представлення картографічного зображення в спрощеній формі. Деталізація Перетворення, протилежне схематизації, метою якого є представлення зображення в більш детальному вигляді Континуалізація Заміна дискретного картографічного зображення безперервним, що звичайно пов'язане з поняттям «географічного поля» . Дискретизація Перетворення, протилежне континуалізації, мета якого полягає у переводі безперевного зображення в дискретну форму.

Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна Геолого-географічний факультет Кафедра фізичної географії та картографії Картографічний метод досліджень Лекція 3 «Система прийомів аналізу карт» (Частина 2 – Математико-картографічне моделювання) Ст. викладач Сінна О. І. Харків-2012

Математико-картографічне моделювання (МКМ) основане на можливості замінити складні явищі реальної дійсності (складні, невідомі функції зв'язків та закономірностей) – більш простими і відомими математичними моделями, на застосуванні широких можливостей математики до картографічного зображення. Практично всі розділи математики сьогодні можна застосувати до в принципі формалізованого картографічного зображення, проблема – вірного, надійного змістовного тлумачення (інтерпретації) всіх результатів. математичний аналіз МКМ апроксимації -статистичні поверхні математична статистика -оцінка форм і тісноти зв'язків між явищами -оцінка факторів теорія інформації -теорія ймовірності (у т. ч. – функція ентропії) для 1 го і більше явищ -коефіцієнт відповідності

Математичний аналіз. Апроксимації. Апроксимація – це наближення, спрощення реальних складних залежностей, заміна невідомих функцій – відомими.

Математичний аналіз. Апроксимації.

Математичний аналіз. Апроксимації. Загалом, не заглиблюючись у тонкощі математики, можна сказати, що всі апроксимаційні дії виконуються для досягнення двох взаємопов'язаних завдань: знайти найкраще, найбільш економне і наближення до первинної поверхні, полегшити трудомісткий процес обчислень, скориставшись знайденою моделлю (при чому, пріоритет надається другому завданню) У географічних дослідженнях апроксимації застосовуються переважно для аналітичного опису поверхонь та для розкладання їх на складові.

Математична статистика. Статистичні поверхні. Прийоми математичної статистики (МС) призначені для вивчення за картою просторових та часових статистичних сукупностей та утворюваних ними статистичних поверхонь. Статистичними сукупностями називають масові, якісно однорідні множини випадкових величин та явищ (терміном «випадкові» позначають ті величини та явища, які складно залежить від багатьох факторів і сумарний ефект їх взаємодії (результат) не можна передбачити з повною впевненістю, а лише з деякою ймовірністю). На карті такі статистичні сукупності утворюють статистичні поверхні – певний статистичний «рельєф» , утворений ізолініями або картограмами.

Математична статистика. Статистичні поверхні. Статистична обробка картографічного зображення має на меті 3 завдання: 1) вивчення характеристик та функцій розподілу явищ; 2) вивчення форми і тісноти зв'язку між явищами; 3) оцінка ступеня впливу окремих факторів впливу на досліджуване явище та виділення провідних факторів. В основу всіх статистичних оцінок покладена вибірка, тобто деяка підмножина випадкових величин однорідних величин а, знятих з карти за сіткою точок: за сіткою випадкових точок (випадкова вибірка), за чарунками правильної геометричної сітки (систематична вибірка), за ключовим ділянкам (ключова вибірка), за районами (районована вибірка).

Математична статистика. Статистичні поверхні. Для характеристики розподілу явищ на карті використовують різноманітні узагальнюючі статистики, зокрема середні значення (мода, медіана, середня квадратична, середня зважена арифметична) та показники різноманіття ( «размах» , середнє квадратичне відхилення, дисперсія, коефіцієнт варіації та інші). ……

Математична статистика. Оцінка форм і тісноти зв'язків між явищами. Для характеристики взаємозв'язків між явищами, зображеними на картах різної тематики, використовують апарат кореляційного аналізу. Кореляційний аналіз є основою і для більш складних видів аналізу: регресійного, дисперсного, факторного та ін. Коефіцієнт кореляції Кореляційне відношення Ранговий коефіцієнт кореляції Коефіцієнт множинної кореляції

Математична статистика. Оцінка форм і тісноти зв'язків між явищами.

Математична статистика. Оцінка форм і тісноти зв'язків між явищами.

Математична статистика. Оцінка факторів. Оцінка впливу тих чи інших факторів (груп факторів) на середні значення певного явища є задачею дисперсного аналізу. … Факторний аналіз – один із видів статистичного аналізу, який дозволяє звести до мінімуму комплекс показників, що характеризують складне явище , виділивши при цьому один іи декілька провідних факторів. Компонентний аналіз …

Теорія інформації. Ентропія. Нині теорія інформації – це математична дисципліна, що широко використовує ймовірнісні підходи. Прийоми теорії інформації у дослідженнях карт застосовують для оцінки ступеня однорідності та ат взаємної відповідності явищ, зображених на різних картах. Однією з основних функцій, що використовується, є функція ентропії.

Теорія інформації. Коефіцієнт взаємної відповідності.