§ 15.11 Перспективы развития картографии

Перспективы развития картографии (производства и науки) определяются непрерывным и быстрым ростом потребления карт и повышением их роли в народном хозяйстве, культурном строительстве и научно-исследовательской деятельности.

Факторы этого роста разнообразны: необходимость во все более разносторонней, подробной и точной пространственной информации о земной поверхности, природных условиях и ресурсах, населении и производительных силах; вовлечение в орбиту экономической жизни Мирового океана и шельфов; развитие космических исследований; интенсификация существующих отраслей народного хозяйства и появление новых отраслей, нуждающихся в специальном обеспечении географическими картами; развитие народного образования, подъем политического и культурного уровня человечества и его благосостояния; рост народонаселения; планирование народного хозяйства и культурного строительства и управление ими; неотложность решительных и всеобъемлющих мер по охране и контролю природной среды; внедрение картографического метода исследования природных и социально-экономических явлений; наконец, всеобщее воздействие научно-технической революции.

Эти факторы неравноценны и воздействие их различно. Одни из них преимущественно влияют на увеличение тиражей географических карт; другие побуждают к детализации и уточнению содержания, к расширению информационной емкости карт, к их регулярному обновлению; третьи раздвигают пространственные либо тематические пределы картографирования. Очень существенны факторы, порождающие надобность в разработке новых видов и типов карт и в формировании новых отраслей картографирования. Наконец, для прогресса картографии всегда необходимы изыскания более совершенных методов приобретения источников и, конечно, методов изготовления и использования карт, повышающих производительность труда, облегчающих и расширяющих применение карт на практике и в научных исследованиях. Среди факторов, воздействующих на тиражи массовых карт, наиболее очевидны и постоянны рост населения, развитие просвещения и, конечно, подъем благосостояния народа. Например, увеличение населения определяет возрастающую потребность в учебных картах и атласах. Растущее увлечение массовым туризмом вызывает расширяющийся спрос на туристические карты. В капиталистическом мире эти факторы стимулируют деятельность коммерческой, частнопредпринимательской картографии.

Процессы уточнения, детализации и обновления содержания карт преобретают ведущее значение в прогрессе ряда основных отраслей картографического производства. Еще недавно первичное топографическое изучение территорий составляло главную заботу большинства государственных картографических служб. Но теперь для всех континентов имеются обзорно-топографические карты, и можно предвидеть время, когда окажутся завершенными сплошные топографические обследования материков. Это обстоятельство не означает свертывания или сокращения работ по созданию топографических карт. Укрупнение масштабов (связанное с интенсификацией сельского хозяйства, строительством городов и населенных пунктов, концентрацией производства и т. п.), обогащение содержания карт, отображение убыстряющегося изменения лика Земли, приспособление карт к новым требованиям практики и к новым, в частности автоматическим, способам их изготовления и использования определяют необходимость постоянных и систематических работ по совершенствованию и обновлению топографических карт. Поддержание на уровне современности ранее созданных топографических карт стало одной из наиболее актуальных (и вместе с тем трудоемких) задач государственной картографии. В наиболее полном виде последняя задача реализуется и систематически совершенствуется применительно к гидрографическим и аэронавигационным картам.

Расширение пространственных пределов можно наблюдать в энергичном распространении тематического картографирования на Мировой океан. Последний ранее исследовался преимущественно в гидрографическом отношении для обеспечения безопасности судоходства и отчасти для рыболовного промысла. Но уже начато решение проблемы комплексного картографирования Мирового океана, рассматриваемого в перспективе как среда хозяйственной деятельности и жизни человечества с быстро возрастающим использованием биологических, минеральных и энергетических ресурсов на поверхности, в толщах вод и на дне океана. Развивающаяся эксплуатация естественных богатств шельфов и их картографирование - одна из сторон реализации этой проблемы.

Еще более эффектно, научно увлекательно (хотя тематически и объемно ограничено) проникновение картографии в космические пространства ради получения карт небесных тел - Луны и планет

Разумеется, каждая из отмеченных выше сторон развития картографии подвержена влиянию различных факторов, и каждый фактор влияет на разные стороны этого развития. Включение космоса в круг забот картографии повлекло не только расширение ее пространственных интересов, но также появление карт новой тематики. Даже в разработке давно сформировавшихся земных топографических карт дело не ограничивается их обновлением, уточнением, детализацией и постепенным совершенствованием содержания и графических средств. Появились новые типы карт, например с фотоизображением земной поверхности либо разгруженные для определенного круга потребителей, или усложненные в планах городов «многоэтажным» изображением, передающим застройку и городское хозяйство на разных уровнях (включая подземные).

Особенно разносторонни и многофакторны перспективы развития тематического и комплексного картографирования. Очевидна обяза-зательность все более обстоятельного и подробного исследования естественных ресурсов недр, вод, почв, климата, биосферы и создания карт, обеспечивающих их эффективное и правильное хозяйственное использование. Столь же необходимо основательное картографирование природных условий, учитываемых в сельском хозяйстве, транспорте, промышленном и городском строительстве, районных планировках и при организации отдыха населения. Быстро усиливается значение карт населения и экономики как важных пособий при решении проблем рационального использования трудовых ресурсов и территориальной организации производительных сил.

Наряду с тематическими картами, рассчитанными на долговременное применение, усиливается потребность в оперативных картах кратковременного пользования. Они составляются в минимальные сроки для текущей работы и воспроизводят в аналитической форме отдельные элементы природной и хозяйственной обстановки и их изменения, например динамику снежного покрова, состояние посевов, созревание сельскохозяйственных культур и т. п.

В прогрессе тематического картографирования будет быстро возрастать значение его высшей ступени - комплексного географического картографирования как многостороннего и целостного отображения природных и социально-экономических систем различного территориального охвата и сложности. Оно уже нашло широкое распространение в комплексных атласах: региональных, национальных и мировых (§ 8.8, 8.10). Весьма актуально распространение его принципов на государственные и мировые тематические карты. Это позволяет полнее и лучше использовать эти карты для решения задач по рациональной эксплуатации и расширенному воспроизводству природных ресурсов, охране природы, регулированию и управлению окружающей средой, т. е. в конечном счете для решения глобальной проблемы предотвращения угрозы экологического кризиса.

Создание новых карт и атласов означает рост и накопление поистине колоссальной информации о пространственном размещении природных и социально-экономических явлений, их состоянии, связях и временных изменениях. Это реальные знания о мире, которые получаются и вводятся в обиход человечества совместными усилиями картографии и смежных наук. Но разработка и совершенствование методов создания и использования карт входят в удел картографии. Главные цели - повышение производительности труда, всемерное улучшение качества карт и расширение области их применения в практике и науке. Традиционная технология картографического производства с преобладанием ручного труда в разработке оригиналов карт ставила препятствия на пути к этим целям. Преодоление трудностей стало возможно: при широком привлечении в картографию важнейших достижений научно-технической революции, в первую очередь электронно-вычислительной техники, автоматики и дистанционного зондирования; при настойчивом использовании успехов других отраслей знания; и, конечно, при усилении теоретических и экспериментальных исследований по картографии.

Как известно, ЭВМ вошли в практику в 50-х годах, и уже в 1964 г. была сконструирована «автоматическая система для картографии», задуманная для автоматизированного изготовления издательских оригиналов после предварительного перевода в цифровую форму первичных оригиналов карт. Она включала ЭВМ и автоматический координатограф.

Для следующего этапа в развитии автоматизированной картографии, падающего на 70-е годы, характерны: совершенствование автоматизированных картографических систем (АКС) с включением в них цифрователей (приборов для перевода карт в цифровую форму), видеоэкранов (дисплеев) для вывода из ЭВМ информации в графической форме и для ее редактирования, а также графопостроителей - автоматических чертежных машин; начало систематических работ по созданию банков цифровой картографической информации; разработка оригинальных программ для ЭВМ АКС, начало инвентаризации, сводок и публикации программ.

В 80-е годы автоматизированная картография, развивая те же направления, приступила к проектированию сетей взаимосвязанных банков топографической и ведомственной тематической информации с возможным непосредственным ее выводом на удаленные терминалы - автоматизированные рабочие места картографов, оснащенные видеоэкранами и графопостроителями.

Проблема автоматизации может считаться решенной в отношении элементарных аналитических карт с количественными показателями. Она разрабатывается для топографических и многих тематических карт. В основе автоматизации лежит идея математического моделирования процессов составления карт, т. е. их описания на языке математики, например математической формализации процессов генерализации, построения изолиний по сетям точек и т. п. Описание алгоритма для конкретной математической модели картосоставления (требующее понимания сущности картографируемого явления) позволяет расчет модели на ЭВМ и при выводе результатов на графопостроитель автоматическое построение карты. Предварительно необходим перевод исходных данных, например содержания карт-источников, в цифровую форму посредством фиксации координат и кодовых обозначений на магнитных лентах или других накопителях информации.

Разумеется, подготовка алгоритма и программы для автоматического составления карты требует надлежащей квалификации даже для элементарной карты, но однажды полученная программа применима для изготовления других карт аналогичного содержания. Таким образом, генеральная перспектива состоит в постепенном накоплении программ для карт повышающейся сложности.

Но есть много карт и процессов, весьма сложных или даже вовсе неподдающихся математической формализации (сведению к определенной задаче) из-за множества связей или (и) наличия факторов, влияние которых трудно оценить в конкретной мере. Однако новейшая техника предоставляет картографу возможность вторгаться в работу автоматической системы и решать самому неформализованные вопросы (в так называемом диалоге человека с машиной). Именно органическое объединение знаний, мысли и дарований картографа с замечательными техническими возможностями ЭВМ и автоматики рисуется как наиболее важная и увлекательная перспектива последующего развития картографии.

Значение космической информации для совершенствования методов создания карт уже отмечалось в § 5.7. Орбитальные съемки, дающие широкий пространственный обзор и отражающие многие макрозакономерности географической оболочки, освобождают картографа от трудоемких процессов последовательного уменьшения крупномасштабных источников и устранения массы избыточной информации и потому могут решительно ускорить процессы получения ряда средне- и мелкомасштабных тематических карт. Вместе с тем, объединяя в одном изображении многие компоненты геосферы в их горизонтальном и вертикальном распространении, орбитальные снимки делают продуктивным их совместный, факторный анализ, весьма полезный для совершенствования названных карт. Очень важно, что автоматика позволяет непосредственное преобразование в картографическую форму данных, получаемых при аэрокосмических съемках.

Эффективное привлечение достижений научно-технической революции немыслимо без опоры на математические науки (в частности, на математическую статистику, вычислительную математику и теорию информации), на систему географических наук и весь комплекс наук о Земле.

Разумеется, основные научные проблемы картографии из числа традиционных сохранят полную актуальность и в будущем, но их углубленная разработка также повлечет обращение к методам и материалам смежных наук. Приведем пример. Карты не имеют соперников в компактной, наглядной и вместе с тем систематичной и объективной передаче пространственной информации. В этом их извечная сила и значение. Но дальнейшее повышение информационной ценности карт, в частности увеличение их информационной емкости при улучшении наглядности (и, когда необходимо, точности), нуждается в углубленных теоретических и экспериментальных исследованиях проблем генерализации и картографических знаковых систем. Теперь такие исследования редко могут быть продуктивными в отрыве от других наук, скажем семиотики и инженерной психологии в отношении оформления карт.

Рассматривая перспективы картографии как науки, следует ясно видеть две генеральные цели в развитии ее исследований, два главных направления в разработке и совершенствовании ее методов, имеющих в виду, во-первых, создание новых карт, во-вторых, использование карт в науке и практике. Первое направление обращено к относительно узкому кругу профессиональных картографов и других специалистов, участвующих в съемках, проектировании и составлении карт, другое же обслуживает интересы многообразных и потенциально бесчисленных потребителей карты. Именно от последнего направления во многом зависит будущее картографии и оно нуждается в постоянных заботах исследовательской мысли.

Эти заботы различны при разных уровнях использования карт. Многие читатели обращаются к картам преимущественно для справок (информации) той или иной сложности о размещении, состоянии и взаимосвязях природных, социально-экономических и политических явлений, интересных читателю. В подобных случаях основная трудность состоит в привлечении наиболее подходящих источников, часто неизвестных даже квалифицированному картографу. Отсюда актуальность дальнейшей разработки вопросов картографической информатики (и организации информационно-картографической службы, см. § 9.7).

Но карты не только богатейшие хранилища, «кладовые» пространственной информации. Они могучее средство научных исследований, приобретения новых знаний о мире, природе и человечестве, о закономерностях размещения природных и общественных явлений, о структуре и динамике геосистем различной сложности и территориального охвата, наконец, средство прогнозирования, в частности в системе «человек - среда». Поэтому развитие картографического метода исследования стало одной из важнейших проблем и перспектив современной картографической науки. Накопление в картах обширной и достоверной информации, совершенствование аппарата картографического анализа, привлечение новой автоматической техники, усиление связей с смежными науками и теоретическое обоснование картографического метода открыли дорогу для его совершенствования. Картография предстала в новом свете, как наука об отображении и исследовании действительности посредством особых пространственных моделей - географических карт и других картографических построений. В этом качестве ее перспективы беспредельны.