Проектирование карты священных мест Ислама

Картографические произведения содержат информацию, относящуюся ко многим направлениям научной, общественной, культурной и практической жизни людей [1; 3; 5–9]. К новейшим и крайне интересным направлениям современной картографии относится создание такого ее специфического вида, рассчитанного на особый круг потребителей, как карты священных мест [10].

На основе ранее подготовленных исходных картографических и специальных тематических данных [10] нами были выполнены работы по проектированию карты священных мест ислама, показывающей расположение святынь этой мировой религии на территории земного шара. При этом были решены задачи изучения возможностей оформления карт в ГИС-пакете ArcGIS и графическом редакторе СorelDRAW, а также разработки специальных условных обозначений.

Выбор программных продуктов для геоинформационного картографирования священных мест ислама является одним из важнейших этапов разработки карты. Как правило, картографические произведения в настоящее время создаются на основе использования различных программных продуктов. К ним относится комплекс программ: растровой графики – для сканирования и обработки растровых изображений; векторной графики – для графического построения векторных изображений; специализированных картографических программ или ГИС-приложений.

ГИС – географические информационные (или геоинформационные) системы – автоматизированные системы, основные функции которых – сбор, хранение, обработка, анализ, интеграция и графическая визуализация в виде карт пространственно-временных данных, а также связанной с ними атрибутивной информации.

Существует большое число ГИС, являющихся полнофункциональными, содержащими все ключевые функции ГИС для формирования, визуализации и анализа карт.

Лидером на геоинформационном рынке является платформа ArcGIS – совокупность программных продуктов американской компании ESRI. В данной работе были использованы настольные приложения ArcGIS for Desktop – ArcCatalog (приложение для управления хранением пространственных данных ГИС: их просмотра, организации, распределения и документирования) и ArcMap (приложение для формирования, рассмотрения, запросов, редактирования, объединения и публикации карт) (см. рис. 1).

Рис. 1. Работа в ArcMap10.0.

Важной задачей является и выбор графического редактора для оформления карт. Это программа (пакет программ), позволяющая создавать, просматривать, обрабатывать и редактировать на компьютере цифровые изображения. Все графические редакторы могут быть разделены на две большие группы – растровые и векторные, но их возможности часто расширяют друг друга:

Рейтинги программных продуктов на первое место ставят, считая самым лучшим графическим редактором, программу CorelDRAW, включающую огромный набор инструментов создания и редактирования векторной и растровой графики. Это профессиональный пакет для работы с векторной графикой, позволяющий редактировать текст, макетировать и подготавливать интернет-публикации с мультиязыковой поддержкой. Важной особенностью CorelDraw Х5 является наличие значительного набора средств создания и редактирования графики, удобного интуитивно понятного интерфейса и высокое качество получаемых на выходе изображений (см. рис. 2).

Рис. 2. Работа в CorelDraw Х5

Собственно разработка содержания и оформления карты священных мест ислама начинается с выбора географической и математической основы.

Составление географической основы для карт священных мест основных религий мира осуществлялось в программном обеспечении ArcGIS, в настольном приложении ArcMap 10.0.

Атрибутивные данные – характеристики пространственных объектов (качественные и/или количественные), обычно выражающиеся в алфавитно-цифровом виде, позволяют выполнить пространственный анализ и пространственные запросы [1; 5]. Перечень и характеристики показателей, запроектированных для включения в атрибутивные таблицы, представлен в таблице 1.

Таблица 1

Запроектированные атрибутивные данные для тематической карты священных мест

Поле	Описание поля	Тип поля
Религия	Название религии, к которой относятся святыни	Text (Длина – 25)
Конфессия	Название конфессии, к которой относятся святыни	Text (Длина – 50)
Страна	Название страны местонахождения священного места	Text (Длина – 25)
Название места	Название священного места	Text (Длина – 50)

Для создания базы данных священных мест ислама было запроектировано создание нового цифрового слоя «Святые места», представляющего собой точечные пространственные объекты. Основные сведения о святынях содержатся в [10], с подробной характеристикой священных мест и данными, на основании которых была спроектирована и позднее построена карта.

Математическая основа карты – это совокупность элементов, определяющих математическую взаимосвязь реальной поверхности Земли (или другого небесного тела) и ее плоского картографического изображения. Она отражает геометрические законы построения карты и свойства изображения, дает возможность определять координаты, наносить объекты по координатам, осуществлять точные картометрические измерения длин, площадей, объемов, углов и др. [1; 4; 5].

В процессе проектирования, до создания карты, необходимо определить картографическую проекцию, масштаб, координатную сетку и компоновку – элементы, составляющие математическую основу карты [1; 4; 5].

Картографическая проекция – математически определенный способ отображения участка поверхности Земли или другого небесного тела на плоскость. Она определяет характер искажений, возникающих на карте, их величину и закон распределения. На выбор той или иной конкретной проекции влияет множество факторов, среди которых [1; 4; 5]:

• 1)    географическая специфика картографируемой территории, особенности ее положения на Земном шаре, размеры и конфигурация;

• 2)    назначение, масштаб и тематика карты, потенциальный круг ее потребителей;

• 3)    условия и способы последующего использования карты, решаемые по ней задачи,

требования к точности результатов измерений;

• 4)    характерные черты самой проекции - величины искажений длин, площадей, углов и их распределение по территории, форма меридианов и параллелей, их симметричность, изображение полюсов, кривизна линий кратчайшего расстояния.

Для проектируемой карты священных мест ислама было запроектировано использование географической системы координат GCS_WGS_1984 и равнопромежуточной конической проекции, а рассчитанные значения центрального меридиана и стандартных параллелей составляют, соответственно, Х о =47° в.д.; ф 1 =30° с.ш.; ф 2 =20° с.ш.

Масштаб карты - это степень уменьшения объектов при их изображении на карте, относительно их реальных размеров на земной поверхности (поверхности эллипсоида). Масштабом определяется точность измерений по карте, полнота и подробность ее содержания [1; 4; 5].

При разработке математической основы было решено выбрать масштаб создаваемой карты 1:15 000 000, с учетом подробности изображения территории, оптимального размера условных обозначений и в зависимости от размера листа, выводимого на печать (один лист формата А3).

Картографическая сетка - изображение на карте линий меридианов и параллелей (географической сетки) со значениями долгот и широт, соответственно. Она нужна для ориентирования по карте, установления направлений, проложения маршрутов, нанесения компонентов содержания карты. По сетке можно находить координаты точек, наносить объекты по координатам, определять масштаб, проекцию и распределение искажений [1; 4; 5]. В ArcMap 10.0. координатная сетка строится автоматически, при определении интервалов параллелей и меридианов.

При составлении карт важна разработка макета компоновки. Это рациональная организация пространства карты, включающая:

• 1)    определение границ картографируемой территории;

• 2)    расположение территории относительно рамки;

• 3)    размещение внутри рамок и на полях карты ее названия, масштаба, легенды и дополнительных данных (карт-врезок, рисунков, графиков и др.).

Создание компоновки карты - серьезная картографическая задача. При ее разработке принимают во внимание технические условия (стандартные размеры бумаги для публикации карт), эстетические моменты (зрительную сбалансированность всей композиции) и особенно базовые требования, целью которых является правильное отображение замысла карты, сохранение ее идейной целостности и удобства при пользовании ею

Компоновка карты тесно сопряжена с проекцией, масштабом и форматом карты. Эти компоненты образуют единую систему, и изменение одного из ее элементов влияет на изменение других. Кроме того, компоновка тесно связана с ориентацией картографического изображения, т.е. с положением картографической сетки относительно рамок карты [2].

В процессе разработки карты важным блоком является определение используемых способов картографического изображения; разработка и оформление условных знаков и надписей [7-9].

Способы картографического изображения - графические методы, используемые для показа на картографических произведениях особенностей пространственного размещения картографируемых явлений, их сочетаний, связей и изменения во времени. Основными являются способы значков, линейных знаков, изолиний, качественного фона, количественного фона, локализованных диаграмм, точечный способ, ареалов, знаков движения, картограмм, картодиаграмм [2].

При разработке карты священных мест ислама было запроектировано применение в качестве основного способа значков. Как правило, он используется для демонстрации особенностей расположения объектов, локализованных в пунктах и не выражающихся в масштабе карты. С целью передачи характеристик картографируемых объектов и явлений используются такие графические переменные, как форма, величина, ориентация, внутренний рисунок и цвет значков [2; 7; 8].

Различают следующие виды значков [2; 7; 8]:

• 1)    абстрактные геометрические значки - кружки, треугольники, прямоугольники, ромбы, звездочки и т.п., размер которых передает количественную характеристику, цвет или штриховка - качественные особенности, а структура знака - особенности структуры самого объекта;

• 2)    буквенные значки - буквы русского или латинского алфавитов; при этом размер букв может характеризовать объект количественно; но сравнивать их между собой сложнее, чем геометрические фигуры;

• 3)    наглядные значки (пиктограммы), напоминающие изображаемый объект (например, рисунок самолета обозначает место расположения аэропорта, туристская палатка - кемпинга и т.п.

В процессе проектирования кары священных мест ислама нами было запланировано применение первого вида - абстрактных геометрических значков. Все знаки на картах должны представлять собой кружки, имеющие различный внутренний рисунок, определяемый особенностями религии, к которой принадлежит священное место, поэтому святыни мусульман было запланировано обозначать полумесяцем. Планируемые к применению знаки также имеют заливку разных цветов, показывающую, к какой конфессии ислама относится то или иное священное место.

Для разработки условных знаков данных карт применялся графический редактор СorelDRAW X5, позволяющий осуществлять преобразование растровых объектов в векторные. С его помощью были созданы религиозные символы, составляющие внутреннюю структуру знаков. Условные знаки представлены в таблице 2.

Таблица 2

Условные знаки, разработанные для карты священных мест ислама

Условный знак	Конфессия	Религия
	Мусульмане-шииты	Ислам
	Сунниты и шииты

Для последующего построения карты были разработаны и подобраны условные знаки и надписи.

Реки предполагается изображать синими линиями разной толщины в зависимости от их реальной ширины на местности. Для крупных рек планируется указать подписи их названий – шрифт Arial курсив, размер 7 пунктов, цвет синий.

Озера будут представлены площадными объектами с обводкой синего цвета и заливкой голубого; для крупнейших из них будут даны подписи названий аналогично рекам.

Населенные пункты планируется показать на карте пунсонами, различающимися по размеру и внутреннему заполнению, в зависимости от их административного значения. Прочие населенные пункты будут показаны пунсоном из набора, размером 7 пунктов, а столицы – пунсоном с точкой, размером 10 пунктов.

Подписи названий населенных пунктов также будут отличаться: столицы подписаны шрифтом Arial, размер 8 пунктов, с применением маски Гало 0,7, а прочие – шрифтом Arial, размер 7 пунктов, без маски.

Железные дороги планируется изображать линейными знаками черного цвета, автодороги – красного цвета (шириной в 1,3 и 1,1 пунктов соответственно).

В пределах картографируемой территории будут показаны только границы государств – линейным знаком розового цвета, шириной 1,8 пунктов.

В качестве фона для территорий государств планируется использовать растровый слой HYP_50M_SR, иллюстрирующий особенности рельефа [10] (см. рис. 3).

Для всех стран, представленных на карте, будут подписаны их названия – шрифтом

Arial, размер 8 пунктов, все буквы заглавные, с применением маски Гало 0,5. Цифрами планируется обозначить государства, имеющие небольшую территорию.

Рис. 3. Фрагмент слоя HYP_50M_SR [10] для карты «Священные места ислама».

При разработке условных знаков учитывался масштаб создаваемой карты, а также задачи, для решения которых она создается. Условные знаки карты подбирались таким образом, чтобы подробно показать ее содержание, сделать ее более наглядной и легко читаемой.

Затем разрабатывалось внешнее оформление карт, элементами которого являются название карты, ее рамка, легенда, дополнительные элементы содержания (рисунки, фотографии, пояснительный текст) [2].

Легенда карты – совокупность применяемых на ней условных обозначений с текстовыми пояснениями к ним. Она формализует состав изображаемых на карте элементов, выделяет их иерархию, характеризует подробность количественных и качественных показателей. Легенда должна удовлетворять требованиям полноты (включения в нее всех обозначений, использованных на карте); соответствия обозначений по рисунку и цвету на карте и в легенде; хорошей читаемости условных значков, краткости и ясности поясняющего текста; логичности построения [2; 7; 8].

После проектирования легенды карты определялась ее общая композиция, т.е. положение всех внешних элементов по отношению картографического изображения [2].

В ходе проведения исследований были изучены возможности проектирования карты священных мест ислама, определены методики и технология использования ГИС-пакета ArcGIS и графического редактора СorelDRAW для ее последующего создания и оформления, а также разработаны специальные условные обозначения. Комплекс работ по подготовке позиционной (пространственной, картографической) и непозиционной (атрибутивной, фактографической) составляющих исходных данных [10], а также собственно проектированию карты священных мест ислама, разработке ее содержания и особенностей оформления позволил, обобщив и систематизировав соответствующую информацию, использовать ее для получения геоинформационно-картографических материалов.