Масштаб карты
Независимо от того, какую парадигму мы выбираем, когда мы рассматриваем воплощение нашего пространственного представления как карту, мы постоянно должны помнить, что карты - это упрощение действительности. Хотя кажется привлекательным представить себе карту, которая покрывает нашу область исследования во всех наблюдаемых подробностях, такой подход потребовал бы от нас пройти пешком по всем закоулкам нашей планеты. Главная цель любой тематической карты - показать самое важное для большого региона без отвлечения внимания на неуместные или избыточные подробности. Степень упрощения определяется, главным образом, уровнем детализации, который нам требуется для исследования нашей области. Если мы рассматриваем очень маленькую область, такую как одно поле (скажем, 20 га), не требуется упрощать реальность так же, как это требуется для области в 1000 кв.км.
Масштаб (scale) (Рисунок 3.2) — термин, часто используемый для обозначения степени уменьшения на картах. Наиболее легко он может быть выражен как отношение длины некоторого отрезка на карте к длине того же отрезка на земле. Например, легенда карты может сообщить, что для одного сантиметра на карте существует соответствие 500 м на земле. Масштаб, выраженный словами "в одном сантиметре 500 метров" называется вербальным масштабом (verbal scale). Этот распространенный способ выражения масштаба имеет преимущество легкого понимания большинством пользователей карт.
Другим распространенным представлением является численный масштаб (representational fraction (RF)), когда расстояние по карте и расстояние по земле даются в одних единицах измерения, как дробь, устраняя тем самым необходимость упоминать единицы измерения. Численный масштаб обычно предпочитаем опытными пользователями карт, поскольку он устраняет путаницу с единицами измерения. Специалисту по ГИС особо следует помнить о необходимости устанавливать, какой из этих двух способов выражения масштаба используется. Многие из вас несомненно порадуются, услышав от сотрудника местного органа власти или другой правительственной организации, предлагающей карты (или аэрофотоснимки) масштаба "один к шестистам". Вы предполагаете увидеть карты численного масштаба 1:600 — очень детальные. Однако, вы услышали сокращенный вариант вербального масштаба, и ваш собеседник говорил про карту с вербальным масштабом "в 1 дюйме 600 футов", что на самом деле соответствует численному масштабу 1:7200.
Линейный масштаб (graphic scale), - еще один из основных методов выражения масштаба; здесь действительные расстояния на земле показываются прямо на карте. На карте могут быть показаны и реальные площади, но это встречается гораздо реже.
Манипуляции с картами в ГИС с большой вероятностью влекут за собой многие изменения масштаба выходных документов, в зависимости от требований пользователя. Во время ввода карты на нее может быть помещена масштабная линейка, и при изменении масштаба на выходе будет изменяться и сама линейка.
Начав работать в ГИС, вы поймете, что большинство программ очень легко выполняют изменения масштаба. И конечно, масштаб входных данных может отличаться от масштаба отображения результатов. Способность программного обеспечения как угодно преобразовывать масштаб карты может привести к чрезмерному доверию к карте, что может в дальнейшем вызвать некоторые проблемы. Как вы увидите в Главе 5, достоверность результатов анализа существенно зависит от качества данных, вводимых в систему. Эта надежность, в свою очередь, зависит в большой степени от масштаба вводимых карт. Помните, что на мелкомасштабной карте, скажем, 1:100000, линия толщиной 1 мм покрывает на земле 100000 мм, то есть 100 метров. Это почти длина футбольного поля. Когда при последующем выводе масштаб в ГИС изменится, скажем до 1:1000, будет также нарисована линия толщиной в 1 мм, создавая впечатление, что она с хорошей точностью представляет реальность. На самом деле, ее положение далеко не так точно.
Может быть полезным другой пример, показывающий воздействие масштаба на анализ. Некто, не очень осведомленный в картах, дает вам карту сорока восьми смежных штатов США (без Аляски и Гавайев), изображенную на листе бумаги размером с трехдюймовую дискету. Этому человеку нужно увеличить карту до гораздо большего размера, скажем до квадратного метра, для того, чтобы можно было измерить площадь каждого штата и использовать эти данные для определения плотности населения в каждом штате. Будет ли увеличение производиться при ксерокопировании, или через введение в ГИС для вычисления площади, результат будет одним. Результаты от деления количества жителей каждого штата на соответствующую площадь, полученную с огромной погрешностью, чаще всего будут бесполезны (Рисунок 3.3). Отсюда следует простое практическое правило: всегда лучше уменьшать карту после анализа, чем увеличивать ее для анализа. Оно применимо в равной степени и к компьютерным системам и к ручным методам.
Рисунок 3.3. Влияние масштаба на точность. Участок карты с очень мелким масштабом, увеличенный до большего масштаба. Линии стали толще и демонстрируют высокую степень генерализации; площади не точны; измерения и анализ практически невозможны.
