Статьи

Генерализация в картографии. Теория кратко

2025-04-23 17:16 Картография
Время прочтения: 5 минут
Генерализация — одно из фундаментальных понятий в картографии. На мой взгляд, это не только необходимая вещь в представлении данных, но и настоящая магия, в которой встречаются вместе наука и искусство, создающие образы на основе данных и влияющие на то, как мы воспринимаем данные и какие выводы делаем (и вообще хотим ли мы воспринимать то, что видим).

Общие понятия и виды

Существует множество определений картографической генерализации и того, что она в себя включает. Марк Монмонье в книге «How to lie with maps» (на русском языке издается под названием «Все географические карты лгут») использует термин «генерализация» как синоним слова «обобщение», и под этим понимает обобщение геометрии и обобщение содержания.
В отечественной школе картографии дополнительно отмечается важная особенность генерализации: она должна производиться в соответствии с назначением, масштабом, содержанием карты, особенностями картографируемой территории и самого объекта (Салищев. «Картоведение», 1976; Берлянт. «Картография», 2014).
Генерализацию разделяют на разное количество видов, но чаще всего это два вида обобщений, которые я уже упоминал:
Обобщение содержания
Оно включает в себя выбор того, какие объекты или виды объектов отображаются на карте и какими символами они представляются. Жак Бертен называет этот вид «концептуальная генерализация»
Обобщение геометрии
Этот вид предполагает изменение геометрии объектов, такое как удаление лишних точек линии. Жак Бертен называет этот вид структурной генерализацией, а Берлянт и Салищев — геометрической стороной генерализации.
Нет общего мнения, что такое генерализация, или что является определенным видом генерализации. Даже похожие классификации Монмонье и Бертена могут содержать отличия: Монмонье считает, что отбор объектов — это и про геометрию, и про содержание, Бертен же считает, что это только про содержание, то есть концептуальная часть. В совокупности, осмысление генерализации дает бесконечную научную актуальность: с одной стороны мы думаем над алгоритмами упрощения и отбора объектов или частей объектов, а с другой стороны есть попытки найти ответы на практически философские вопросы: что я делаю как картограф с данными и зачем.

Обобщение содержания

Под обобщением содержания или генерализацией содержания часто подразумевается то, как мы отбираем данные, классифицируем и показываем на карте. Я не буду сильно зацикливаться на этом виде генерализации, а покажу несколько примеров, что к нему может относиться, так как тема широкая и очень концептуальная.
Выбор способа отображения количественной информации, способа ее разделения на классы и выбор цветовой схемы часто относятся как раз к обобщению содержания по причине того, что эта часть картография дает широкий простор для донесения читателям нужных смыслов. На карте выше, чуть поигравшись с цветовой схемой и типом разделения сведений о ВВП на душу населения на классы, можно сделать Боливию из беднейшей страны Южной Америки по этому показателю в крепкого середняка
Обобщение содержания часто связано с необходимостью перехода от более крупного масштаба к более мелкому, и способ отображения масштаба между переходами может быть разным в зависимости от задачи в представлении карты.

Обобщение геометрии

Эта часть генерализации более практические ориентирована. Классификаций того, как можно генерализировать геометрию много, я перечислю основные виды:
  • Отбор
Используется для всех видов геометрий и заключается в том, чтобы удалить или просто не показывать объекты, которые мешают нам. Может подразделяться на различные виды: например, отбор населенных пунктов для отображения на карте иногда выделяют как отдельный вид отображения точечных объектов.
  • Упрощение
Используется для линейных и полигональных объектов путем уменьшения количества точек, используемых при составлении фигуры.
  • Смещение
Используется для всех видов геометрий и заключается в том, чтобы сместить объекты, так, чтобы они не накладывались друг на друга в выбранном масштабе.
  • Детализация
Генерализация — не всегда про избавление от лишнего, фактически это уточнение деталей при увеличении масштаба.
  • Объединение
Этот вид нужен, когда нам не нужно графически показывать, сколько в определенном месте объектов, а важно показать их наличие. Количество при необходимости можно занести в таблицу атрибутов.
  • Преобразование
Используется, когда мы для лучшего отображения меняем геометрию объектов: несколько значков деревьев меняем на полигон леса, либо наоборот хотим показать полигоны точками.
  • Сглаживание
Чем-то похоже на детализацию, но сглаживание происходит для придания объекту более эстетического вида, а не более правильной и точной геометрии.

Где можно узнать больше про генерализацию и почему это актуально

Довольно много картографов пишут про генерализацию карт, в большинстве своем это какие-то отдельные главы, но сегодня, в 2025 году, мне хочется посоветовать одну работу, которая расширит кругозор в теме генерализации и подкинет дополнительные источники для изучения. Это докторская диссертация Тимофея Самсонова «Генерализация пространственных данных и ее картографическое приложение», которую я желаю ему защитить в мае этого года, а также оставлю цитату, которая не только говорит о просторе исследования этой темы, но и вселяет надежду, что картограф — та профессия, которую искусственный интеллект еще не скоро сможет полностью заменить, если вообще сможет.
«Географические принципы обобщения карт, связанные с учетом закономерностей организации явлений в разных пространственных масштабах, трудно формализуемы, и в силу этого существующие подходы к генерализации пространственных данных реализуют их лишь частично. Требуется углубление географической содержательности методов генерализации, а также адаптация ее концептуального и технологического аппарата к оперированию цифровыми моделями географических объектов. Решение этой проблемы представляет собой важную и актуальную научную задачу в области геоинформатики и географической картографии.»
✍️ Материал подготовил Александр Зуев