Разработка легенды специальной карты включает и выбор способов картографического изображения для каждого элемента содержания и каждого показателя. Не только выразительность и читаемость карты, но нередко и ценность ее содержания зависят от правильного выбора условных обозначений. Содержание карты познается только через оформление.
Средства картографического изображения имеют свои законы и возможности, обеспечивая разную степень точности, разные условия читаемости; они позволяют отделить главное от второстепенного, резкие различия от переходных форм, отразить динамику явлений, направление и быстроту движения и т. п. С одних и тех же источников, даже с одного оригинала можно получить карты разного содержания, изменяя средства картографического изображения.
Рассмотрим два примера.
Геологическая карта, на которой цветным фоном изображен возраст выходящих на поверхность горных пород, является картой стратиграфической. Рисунком границ отложений разного возраста, а также сочетаниями и чередованием присвоенных им цветов и оттенков на карте выявляется геологическая структура земной коры, характер залегания горных пород. Дополнительно штриховым фоном разного рисунка в пределах контуров одновозрастных отложений могут быть показаны различия петрографического состава горных пород, что обогащает содержание карты.
Если на этой же карте цветным фоном показать петрографический состав, а возраст обозначить индексами, то сочетания красок выявят иное содержание — распространение пород разного состава. На стратиграфической карте этот показатель также имел место, но способ штрихового фона (налагаемого на красочный) не давал возможности его сопоставления и обозрения на большой территории. Применение для этого показателя красочного фона позволяет выявить закономерности распространения горных пород разного состава. Такая карта будет по содержанию петрографической.
Для второго примера рассмотрим частную климатическую карту с одним элементом содержания — суховеями. Это явление, учет которого имеет большое значение для сельского хозяйства, связано с определенным режимом температуры, увлажнения и движения воздуха в низших слоях атмосферы.
Источниками для составления карты служат данные наблюдений на метеорологических станциях и пунктах. На карте можно показать следующие средние многолетние данные:
- количество дней с суховеями за теплый период года;
- повторяемость различных направлений ветра при суховеях за определенный период;
- преобладающее направление движения воздуха (ветра) в дни с суховеями;
- интенсивность явления (в показателях температуры или условных градациях).
Рассмотрим способы, которые можно применить для показа этого явления природы.
Наиболее простым является способ знаков (обычно стрелок), локализуемых в точках наблюдения (по метеорологическим станциям и постам). При достаточном количестве наблюдений размещение значков яркой окраски приближенно выявит ареал распространения суховеев. Длиной стрелки можно дать один из количественных показателей, например количество дней с суховеями, толщиной стрелки отразить интенсивность явления, направлением стрелки — преобладающее направление движения воздуха. Вместо значков можно дать локализованные графики, характеризующие повторяемость различных направлений ветра при суховейной погоде. Эти способы наиболее точные и объективные, но они не позволяют судить о распространении суховеев на пространстве между станциями.
Такую возможность может дать способ изолиний, например изолиний повторяемости суховейной погоды. Соединение точек с одинаковыми показателями, а также уточнение системы изолиний по косвенным признакам — факторам, влияющим на суховеи, — приведет к выявлению очагов и направлений распространения суховеев. Способ изолиний позволяет перенести на карту не только данные наблюдений, но и вывод автора о характере распространения явления. Вместе с тем способ изолиний в данном случае может быть недостаточно наглядным и понятным. При редкой сети метеостанций карта будет иметь гипотетический характер.
Для большей наглядности и популярности можно применить третий способ — линии движения. Для этого стрелки ставят не только в местах наблюдений, но сгущают их (на основе предварительно проведенных изолиний). Получаются потоки стрелок, рисующие своим сгущением (размером, толщиной) очаги суховеев и ярко выявляющие направление их распространения. Применение стрелок разного размера позволяет выявить интенсивность суховеев. Так же как и при способе изолиний, даже в большей степени, изображение при недостатке данных может иметь характер гипотетического. Несмотря на явное преимущество в наглядности и использовании тех же источников, описанный способ приобретает в данном случае и отрицательные черты, сосредоточивая внимание читателя главным образом на движении суховеев, тогда как известно, что суховей — это не горячие ветры, а определенное состояние погоды, характеризуемое несколькими показателями.
Рассмотренные примеры иллюстрируют значение правильного выбора способов изображения в соответствии с назначением карты и определением ее главного содержания.
Выбор способов картографического изображения определяют следующие особенности составляемой карты:
- характер распространения изображаемых на ней явлений (сплошной, рассеянный, локализованный на линиях или по точкам и т. п.);
- назначение карты, предъявляемые к ней требования;
- объем содержания (количество явлений и их показателей, совмещаемых на одной карте);
- разделение содержания карты по значению изображаемых явлений — выделение главных показателей;
- возможности издания.
Мы не будем описывать применяемые в картографии способы изображения, подробно охарактеризованные в ряде учебников картоведения и картографии (Салищев, 1944, 1959; Преображенский, Сухов и др., 1961).
Несмотря на многообразие содержания специальных карт набор способов изображения остается ограниченным и варианты оформления достигаются главным образом комбинированием изобразительных средств, получением новых смысловых и художественных сочетаний.
Всего имеется десять способов: значковый, линейные знаки, линии движения, качественный фон, изолинии, ареалы и границы, точечный, локализованные диаграммы, картодиаграмма, картограмма.
Нередко возможности и ограничения в применении разных способов изображения в свою очередь влияют на первоначальный замысел карты. Ее содержание определяется окончательно лишь после полной разработки легенды, включая не только выбор способов картографического изображения, но и системы оформления — размеров и рисунка штриховых обозначений, основных принципов красочного оформления — основных цветов и их оттенков. Таким образом, разработка оформления карты не может быть полностью поручена художнику-оформителю; только в результате коллективного творчества автора, редактора и художника возможно найти новые, не стандартные решения оформления, обеспечивающие отчетливую передачу и обогащение содержания карты.
Назначение карты существенно влияет на выбор способов изображения. Использование карты, характер проводимой с ней работы, например вычисления, измерения, получение детальных справочных сведений, демонстрация на стене и т. п., требует различного подхода как к выбору шкал и градаций для количественных показателей, так и к выбору способов оформления.
В настоящее время проводятся научные исследования читаемости картографических обозначений, их восприятия человеческим глазом с требуемого расстояния. Можно составить ряды значков с различной читаемостью, зависящей от размера, плотности (черноты) рисунка, цвета. Составление таких рядов существенно не только для обозначений, передающих количественные показатели (например шкалы пуансонов), но и для выделения объектов по их значению, например полезных ископаемых, промысловых животных и т. п. Изучение читаемости знаков должно учитывать ее изменения в зависимости от красочного фона.
Для красочного оформления карт разного назначения используются законы цветоведения, изучающего цвет как физическое свойство, а также данные по физиологии и психологии восприятия цвета. Например, широко используются свойства разных тонов спектра создавать впечатление приближения или удаления окрашенного участка. Шкалы количественных показателей строятся с учетом этого свойства (утемнение, осветление, увеличение насыщенности и теплоты).
Для многокрасочных легенд (типологических или комбинированных) разделение оттенков красочного фона на группы может производиться по следующим принципам. Группам высшего порядка присваиваются определенные спектральные цвета и оттенки, образующиеся от их смешения. Для подчиненных групп низшего порядка изменения оттенков получаются рядами насыщенности — добавлением белого цвета (в печати сетками разной плотности) или рядами затемнения — добавлением черного или серого цвета. Насыщенности или затемнению можно придать различное содержание. Например, на геологических картах в каждой системе (обозначаемой оттенками одного цвета) насыщенность увеличивается от верхнего отдела к нижнему. На геоморфологических картах оттенками зеленого цвета различной теплоты и интенсивности выделяются системы речных террас разного возраста и высоты. Такие приемы облегчают читаемость карты, позволяют реже пользоваться легендой. Случайный подбор оттенков, получаемых смешением разных цветов, создает на карте бессодержательную пестроту — мешает выделению высших категорий.
Не менее существенна задача художественного подбора гармонирующих, приятных для глаза сочетаний расцветок, по возможности с учетом естественной окраски объектов.
Школьная картография особенно нуждается во вдумчивом подходе к выбору способов изображения и к оформлению. Применение простых, понятных, наглядных приемов, утолщенных линий, выразительного рисунка значков, хорошо читающихся, чистых, но не режущих глаза красок, реалистических приемов оформления (сохранение представления о естественной окраске, символических значков, напоминающих рисунок объекта) — вот некоторые приемы оформления школьных карт.
В научно-справочных картах, предназначенных для практического использования, для измерений, вычислений, получения точных справок и широко использующих абсолютные показатели, применяют непрерывные шкалы (или шкалы с небольшими интервалами ступеней), но избегают применения статистических способов. Используют комбинирование разных способов изображения для обогащения содержания карты.
В рассмотренном ранее примере изображения суховеев на научно-справочной карте, предназначенной для использования в сельскохозяйственном планировании, целесообразно применить способ изолиний повторяемости дней с суховейной погодой и дополнительно показателей, локализованных по пунктам наблюдения. Для учебной или стенной демонстрационной карты более наглядным будет способ линий движения, отражающих также повторяемость и интенсивность явления; линии могут быть обобщенными или локализованными по пунктам наблюдений. Соответственно и оформление научно-справочной и учебной карты требует разного подхода.
Аналогично на зоогеографической карте точечный способ даст возможность количественной характеристики животного населения (или показатели добычи), что необходимо для карты научно-справочного назначения, а способ ареалов даст лишь общее представление о распространении отдельных видов.
Остановимся на ограничениях в выборе условных обозначений, связанных с возможностями издания. В этом отношении совершенно различен подход к картам однокрасочным, малокрасочным (печать в четыре — шесть красок) и многокрасочным.
Огромное количество специальных карт, издающихся в качестве приложений к книгам, печатается однокрасочными. Обычно это карты узкого содержания; однако при тонкой технике оформления, разнообразии рисунка штриховок и знаков удается передать в одном цвете даже содержание топологических карт, включающих до 20—30 обозначений. Основные приемы оформления одноцветных карт: применение штриховок (линейных, пунктирных, фигурных) различной толщины и плотности; заполнение ареалов или ступеней между изолиниями точками с различной густотой — до слияния точек; применение тонких растровых точечных и линейных литографских сеток для получения серых фонов разной плотности. На фоне растровой сетки хорошо читаются значки и линии. Могут быть выполнены белые знаки и линии на черном фоне. Широко применяется прочистка фона под подписями и перекрывающими фон значками.
Красочная печать позволяет воспроизвести на карте значительно более широкое содержание. При этом основную роль играет не количество красок, а возможность комбинирования различных способов изображения. Совмещение красок при помощи перекрытия литографских сеток разного процента плотности теоретически позволяет от трех-четырех фоновых красок получить сотни оттенков. Однако практически при этом способе печати обычно удается дать до 30—50 хорошо читаемых тонов. Приходится учитывать, что по содержанию карты часто требуется неравномерное количество оттенков от основных цветов. Например, на геоботанических картах нередко мы видим более 20 оттенков зеленой гаммы, на почвенных картах — большое число коричневых и серо-коричневых оттенков и т. п.
Увеличение количества ясно читаемых оттенков одного цвета может быть достигнуто применением фигурных сеток, дополняющих простые литографские.
Определенный рисунок фигурной сетки можно использовать для конкретного показателя, например сетки с прерывистыми горизонтальными полосками, напоминающими знак болота, для растительных сообществ или видов почв, связанных с избыточным увлажнением. Другие примеры — использование фигурных сеток для выявления комплексов почв на почвенных картах масштаба 1 : 1 000 000, возраста на геоморфологических картах (Н. В. Башенина и др., 1960) и т. п.
Выбор способов картографического изображения с учетом возможностей издания позволяет расширить содержание карты и добиться его наибольшей выразительности.
Наибольшее влияние на выбор способов изображения имеет характер размещения явлений, показываемых на карте.
Сплошное, непрерывное распространение имеют такие явления, как атмосферные условия, магнетизм, рельеф, горные породы и т. п. В зависимости от того, какие различия в этих явлениях мы хотим выявить на карте, подбираем и соответствующий способ изображения. Качественный фон наиболее ярко отображает видоизменения явления. Легко совместить два показателя наложением на цветной фон штрихового фона. Например, различиями окраски выявляют разделение почв по видоизменениям почвообразовательного процесса, а штриховками разного рисунка характеризуют механический состав или почвообразующие породы.
Количественные показатели наилучшим образом передаются изолиниями. При обоснованном выборе величины интервалов изменение заложения изолиний показывает постепенные или резкие переходы. Раскраска между ступенями изолиний по системе возрастания или убывания цвета (утемнение, осветление, увеличение насыщенности и теплоты) повышает наглядность способа изолиний. Случайная, бессистемная раскраска ступеней нарушает правильность восприятия количественных изменений. Применяют совмещение двух и более систем изолиний на одной карте. Одна из них сопровождается окраской ступеней, другая оформляется утолщенными линиями другого цвета.
Способ качественного фона может быть видоизменен и обогащен. Например, можно выявить различный характер границ между качественно разными выделами. Так, на геологических картах различают границы (контакты) горных пород разного возраста согласного и несогласного залегания, границы по разрывным нарушениям. На многих картах принято выделять разными знаками постоянные и переменные границы, установленные и приближенные, или гипотетические. Линии разной толщины и пунктиры с различным рисунком и размером звеньев хорошо подчеркивают различия в характере границ.
Иногда оттенки цветов качественного фона не разделяют контурными линиями, а применяют постепенные переходы окраски. Этот способ подчеркивает отсутствие ясно выраженных границ (он используется, например, для изображения природных зон на мелкомасштабных учебных картах).
Рассматривая качественный фон как совокупность ареалов, разделяемых границами по качественным различиям (например, ареалы разных сообществ растительного покрова), можно включать некоторые дополнительные характеристики в пределах отдельных контуров.
Для примера вернемся к рассмотрению легенды почвенной карты масштаба 1 : 1 000 000. Каждому типу почв присвоен особый цвет. При этом для зональных типов почв приняты изменения цветов красно-оранжево-желтой части спектра, а для интразональных типов почв зелено-сине-фиолетовой. Подтипы и виды почв выделяются оттенками, получаемыми кроме смешения спектральных тонов затемнением, дающим богатую гамму коричневых, серо-коричневых, красновато-серых и серых тонов, а также изменением насыщенности (примесью белого цвета). В пределах типа усиление цвета соответствует увеличению процента гумуса в почве. Таким образом, при выделении видов почв красочный (качественный) фон частично подчинен количественному показателю (количеству гумуса). В подборе цветов по возможности учитывался и натуральный цвет почвы в разрезе. Полученная таким образом цветовая шкала при множестве видов почв все же оказалась недостаточной. Для ее увеличения в ареалы отдельных подтипов и видов включены цветные штриховки — синие горизонтальные штрихи обозначают заболоченность или глееватость почв, красные — солонцеватость и т. п. Все горные почвы при тех же цветах, соответствующих аналогичным генетическим подразделениям, объединены наклонной светлой штриховкой. Для обозначения комплексов почв, кроме оттенков цвета, применены разные рисунки фигурных сеток — светлых на темном фоне, причем оттенок фона соответствует преобладающему в комплексе типу.
Мы видим, что видоизменениями качественного фона на почвенных картах удается выявить ряд признаков, по которым производится разделение почвенного покрова на картируемые единицы. Основные показатели: видоизменения почвообразовательного процесса, условия увлажнения, засоление, карбонатность.
Можно также видоизменять систему красочного оформления по количественным показателям. Например, снимая изолинии и оставляя лишь красочные ступени, можно дать постепенные переходы цвета, приближая окраску по ступеням к пластическому изображению. Сплошная отмывка рельефа или фотография с рельефной модели являются также способами изображения явления, имеющего сплошное непрерывное распространение. Пластические способы могут быть использованы для изображения рельефа на специальных картах (климатических, гидрологических и др.), отмывка или штриховка перекрываются раскраской по количественным показателям.
Сплошное распространение явлений можно в некоторых случаях показать локализованными по пунктам наблюдения графиками, часто применяемыми для элементов климата (чаще всего для ветров). Иногда к локализованному изображению приходится прибегать при недостаточном количестве пунктов наблюдения (вспомним приведенный ранее пример картографирования суховеев).
Явления, имеющие сплошное распространение, но локализованное на ограниченной площади, показываются на картах теми же способами, что и явления сплошные в планетарном масштабе. Примером может служить карта лесов, где цветным фоном показаны породы, а оттенками цветов (насыщенностью) возраст насаждений. Гидрогеологические карты дают образцы сложных сочетаний красочного и штрихового фона, а также ареалов для показа разных ярусов грунтовых вод с различной качественной характеристикой. Стратоизогипсами обозначают глубины залегания подземных вод.
При необходимости перекрытия нескольких ареалов комбинируют разные способы их оформления: границы разного рисунка цвета и толщины, перекрытие штриховок разного цвета, с чередованием полос одного направления («матрасы») или под углом, расположение значков в пределах ареала и т. п.
При разработке оформления карты, изображающей перекрывающие друг друга ареалы явлений, важно, с одной стороны, выявить главные по содержанию явления наиболее ярким приемом, с другой стороны, целесообразно выделять наиболее интенсивной окраской или частой штриховкой небольшие площади, чтобы они не потерялись среди прочих. Интенсивностью окраски, штриховки, размером значков и другими приемами можно отобразить и количественные различия в размещении объектов и явлений в пределах оконтуренной площади.
Для явлений с рассеянным характером размещения основными способами изображения являются точечный и ареалы. Например, на зоогеографической карте точечным способом показывают размещение промысловых животных в пределах районов их распространения. Густота точек при определенном их весе может показать плотность животного населения, или промысловую добычу. Наглядность способа зависит от продуманного выбора веса и размера точки. Иногда удается сочетать несколько систем точечного изображения на одной карте; однако чередование точек разного цвета наглядно лишь в тех случаях, когда их ареалы не совпадают или мало перекрываются.
Применение качественного фона для изображения явлений с рассеянным характером распространения вполне возможно, но оно может создать искаженную картину. Наиболее яркий пример такого зрительного искажения дают этнографические карты СССР старого типа, на которых население разных национальностей обозначалось качественным фоном без учета его плотности. Бросалось в глаза распространение якутов, эвенков и других народов севера, имеющих небольшую численность.
На картах природных ресурсов иногда используют и статистические способы изображения; при рассеянном характере размещения явлений картограммы и картодиаграммы могут передавать количественные показатели, например на картах лесистости, промыслово-охотничьих, рыболовных и др.
Для явлений, локализованных на линиях, естественно применять линейные знаки. Условная линия или полоса может соответствовать положению (направлению) линейного объекта или давать схематическое, спрямленное изображение. Для разных показателей можно использовать цвет, ширину, рисунок линий и полос. Количественные показатели привязывают к отрезкам между пунктами наблюдения по выделенным градациям, например: водность реки, высота приливов и т. п. Некоторые явления, относящиеся к линейно расположенным объектам, лучше показать графиками, привязанными к пунктам наблюдения, например особенности режима рек (вскрытие, замерзание, паводки), тогда линейным знаком можно на этой же карте выразить другие элементы характеристики, например расход воды за год или за период половодья и т. п.
Для изображения явлений, локализованных на линиях, часто используются знаки движения как самостоятельный или дополнительный способ.
Явления, локализованные по пунктам, — в точках или на площадях, не выражающихся в масштабе карты, показываются способом внемаештабных знаков. На картах природы выделяются точки инструментально определенных центров — магнитные полюса, центры магнитных аномалий, точки наивысших высот и глубин, эпицентры землетрясений и т. п., а также отдельные объекты — источники, пещеры, вершины, вкрапления почв или растительные сообщества, не выражающиеся в масштабе, и т. п.
Широкая возможность варьирования рисунков, размера и цвета значков, использование наглядных значков (упрощенных изображений), рисунков объемного характера, а также применение различных систем расчета размера значков — непрерывных, ступенчатых и условных шкал в абсолютных или относительных показателях — все это дает большой простор для разработки легенды карты и ее оформления. Соединение значков с другими способами изображения, например значков с линиями движения (направленные значки), со способом локализованной диаграммы (диаграммные значки) и т. п., еще больше расширяет возможности способа и позволяет наилучшим образом учесть особенности содержания карт.
Мы не будем останавливаться на описании способа внемасштабных значков, так как он наиболее подробно описан в литературе.
Графический язык карты еще обогащается комбинированием способов изображения, позволяющим расширить ее содержание.
Источник: И.П. Заруцкая. Составление специальных карт природы. Изд-во Московского университета. Москва. 1966