1.1. Tổng quan về tổng quát hóa bản đồ
1.1.4. Các phương pháp xác định chỉ tiêu tổng quát hóa
a) Phương pháp tính tốn xác định chỉ tiêu tổng qt hố bản đồ
Phương pháp tính tốn là phương pháp dựa trên cơ sở tốn học để tính ra chỉ tiêu tổng quát hoá cho từng yếu tố nội dung. Có nhiều cơng thức tính chỉ tiêu tổng qt hố bản đồ, sau đây tơi xin đưa ra một số cơng thức mang tính đặc trưng.
i. Phương pháp tính chỉ tiêu tổng qt hố bản đồ của Tơfer
Tơfer đề xuất phương pháp tốn thử nghiệm tổng quát hoá bản đồ. Để lựa chọn địa vật đưa lên bản đồ, Tơfer đưa ra cơng thức tính trọng tải số lượng sau:
nf = na . Cb . Cz . f a M M
(1.1) Trong đó : na - Số lượng địa vật trên bản đồ tài liệu;
nf - Số lượng địa vật bản đồ thành lập; Ma - Mẫu số tỉ lệ ở bản đồ tài liệu; Mf - Mẫu số tỉ lệ ở bản đồ thành lập;
Cb - Hằng số về tính quan trọng của địa vật.
Trong đó có các loại sau:
Cb1 =1 - cho địa vật tương đối quan trọng;
a f b M M C 2
- cho các địa vật đặc biệt quan trọng; (1.2)
µM a b M M C 3
Cz - hằng số của kí hiệu:
Cz1 = 1 - cho các kí hiệu có dạng điểm;
f a f a z M M S S C 2
- cho các kí hiệu có dạng tuyến; (1.4) Trong đó: S - là độ rộng kí hiệu. f a f a z M M f f C 3
- cho các kí hiệu có dạng diện tích; (1.5) Trong đó: f - diện tích của kí hiệu.
Khi kí hiệu ở bản đồ tài liệu và bản đồ thành lập giống nhau thì f a S S =1; f a f f
=1. Khi thu nhỏ bản đồ địa hình 1: 50 000 sang bản đồ 1:100 000 thì gặp trường hợp này.
Các cơng thức tổng qt hố bản đồ các đối tượng địa lý của Tôfer thay đổi phụ thuộc vào giá trị các hệ số, song xác định các hệ số này lại khơng tính đến sự khác nhau về đặc điểm địa lý của mỗi khu vực, sự thay đổi mật độ của đối tượng biểu thị.
ii. Phương pháp tính chỉ tiêu tổng qt hố bản đồ của Sukhôv
Sukhơv đưa ra phương pháp tính chỉ tiêu tổng qt hố bản đồ các yếu tố nội dung đối với bản đồ địa hình trên cơ sở tính tốn mật độ đối tượng, kiểu lãnh thổ theo thành phần số lượng của các đối tượng, trọng tải diện tích của bản đồ tính theo diện tích của các kí hiệu và diện tích chữ ghi chú tên gọi. Cơng thức chung tính trọng tải số lượng có dạng như sau:
V = f (M, r, q, ) (1.6)
V - Số lượng kí hiệu địa vật cần biểu thị trên bản đồ thành lập, đơn vị là: Số
lượng kí hiệu/1 cm2
bản đồ
M - tỉ lệ bản đồ;
r - diện tích kí hiệu địa vật, đơn vị là mm2;
q - mật độ địa vật, đơn vị là: số lượng địa vật/100 km2 mặt đất;
- trọng tải diện tích của kí hiệu, đơn vị là mm2
Trọng tải số lượng có thể xác định theo các phương án sau:
Phương án thứ nhất: Trọng tải số lượng V được xác định dựa vào mật độ khác nhau của địa vật trên khu vực biểu thị bản đồ. Khi đó cơng thức sẽ là:
n i i iq w k V 1 2 1 1 (1.7) wi - phần trăm trọng tải của nhóm, đơn vị là %.
k - hệ số biến đổi tỉ lệ k = 106 . M. n i i i r V 1 2 (1.8) n i n m n i i i i r q w k V 1 2 1 1 (1.9)
n - số cấp của từng yếu tố nội dung; m - số cấp đầu; n - m - số cấp còn lại. Ngồi ra Sukhơv cịn đưa ra trọng tải diện tích của bản đồ. Trọng tải diện tích bản đồ sẽ bằng tổng trọng tải diện tích từng yếu tố nội dung bản đồ. Trong đó trọng tải diện tích của từng yếu tố nội dung lại được tính từ tổng trọng tải diện tích của từng bậc phân loại có trên bản đồ.
Qua thực nghiệm nhiều lần, Sukhôv đã chứng minh được rằng mật độ hình vẽ nét trên các vùng có mật độ dân số lớn đạt tới một số giới hạn trọng tải nhất định và đã đưa ra trọng tải giới hạn cho một số tỷ lệ bản đồ (bảng 1.2) giúp ta định hướng khi xác định trọng tải bản đồ.
Nếu vượt quá trọng tải trên, bản đồ sẽ khó đọc. Đại lượng trên không cố định, mà thay đổi phụ thuộc vào mục đích và tỷ lệ bản đồ, đặc điểm địa lý khu vực và nhiều yếu tố khác. Nhìn vào bảng 1.2 rõ ràng trọng tải tăng khi tỷ lệ nhỏ dần đến 1:500000. Sau đó nó chững lại gần như cố định, phần lớn phần trăm rơi vào trọng tải ký hiệu điểm dân cư.
Còn lựa chọn các yếu tố nội dung có thể theo trình tự sau: xác định chỉ tiêu tổng qt hố, lựa chọn các yếu tố mang tính chất quan trọng, cá biệt.
Khi thực hiện tổng qt hố bản đồ cần định ra chỉ tiêu, vì nó là trọng tải định lượng bản đồ gần đúng để ta định hướng lựa chọn đưa yếu tố nội dung lên bản đồ. Chỉ tiêu giới hạn là số lượng đối tượng lớn nhất biểu thị trên một đơn vị diện tích bản đồ.
Bảng 1.2. Trọng tải giới hạn của bản đồ
Tên trọng tải Tỷ lệ bản đồ
1: 100 000 1: 500 000 1: 1 000 000 Tổng trọng tải diện tích bản đồ cho
các yếu tố nét, mm2/1cm2 bản đồ
(khơng tính đường bình độ) 14,2 29,9 29,2 Trong đó trọng tải diện tích của
ký hiệu điểm dân cư
8,4 1,7 2,8
Trong đó trọng tải diện tích của
tên điểm dân cư 0,8 15,2 16,8
Số lượng ký hiệu điểm dân cư trên 1 cm2 bản đồ
0,1 1,3 1,2
Khi lựa chọn đối tượng đưa lên bản đồ phải nghiên cứu khu vực thành lập, phân loại đối tượng và lập mẫu tổng quát hoá. Lựa chọn phải theo trình tự nhất định: Trước hết biểu thị các đối tượng quan trọng nhất, rồi quan trọng bậc hai. Lựa chọn tiếp cho đến khi đủ nội dung đưa lên bản đồ.
iii. Phương pháp tính chỉ tiêu tổng qt hố bản đồ của Bôtrarôv
Theo Bôtrarôv, yếu tố dân cư trên bản đồ địa hình chiếm phần trăm lớn so với các yếu tố khác (khoảng 60%), do vậy ông quan tâm nhiều hơn về phương pháp tính trọng tải bản đồ biểu thị điểm dân cư. Theo Bơtrarơv thì khi tính trọng tải bản đồ biểu thị điểm dân cư, cần phải tính đến mật độ của chúng trên mặt đất, kích thước, kiểu và ý nghĩa điểm dân cư, trọng tải bản đồ biểu thị các yếu tố khác. Ngoài ra, cần phải tính đến ghi chú tên gọi các điểm dân cư, phụ thuộc vào đặc điểm kiểu chữ, kích thước và số lượng tên gọi, trọng tải bản đồ sẽ thay đổi rõ rệt. Để xác định đại lượng trọng tải lớn nhất, cần thành lập các mẫu thử nghiệm cho các vùng có mật độ lớn nhất. Các mẫu này có thể lấy từ các bản đồ đã được xuất bản. Tương tự, cũng nên thành lập các mẫu bản đồ cho vùng có trọng tải nhỏ nhất. Dựa trên các mẫu đã thành lập, xác định đại lượng trọng tải lớn nhất, nhỏ nhất và trọng tải biểu thị điểm
dân cư trên bản đồ cho các vùng có mật độ trung gian khác. Muốn vậy, cần phải sơ bộ phân vùng lãnh thổ theo mật độ và thành phần các điểm dân cư theo các thang bậc đã phân chia.
Theo Bôtrarôv trọng tải lớn nhất và nhỏ nhất được xác định bằng phương pháp thực nghiệm (trên các mẫu). Các giá trị trọng tải trung gian có thể tính theo cơng thức gần đúng:
Gn = G1 . 1,45n-1 (1.10) Trong đó: Gn - giá trị trọng tải thứ n;
G1 - giá trị trọng tải ban đầu (giá trị trọng tải nhỏ nhất); n - số thứ tự bậc từ G1 đến Gn ;
1,45 - hệ số trọng tải khác nhau.
Phương pháp tính trọng tải bản đồ cho yếu tố dân cư của Bôtrarôv cho ta trình tự lựa chọn các điểm dân cư và khả năng truyền đạt khá chính xác về đặc điểm phân bố của các điểm dân cư của từng vùng trên bản đồ. Khi tính trọng tải bản đồ để biểu thị các điểm dân cư, khơng những tính đến mật độ điểm dân cư trên mặt đất, kích thước, kiểu, dạng, ý nghĩa hành chính ... của điểm dân cư, mà cịn tính đến cả trọng tải bản đồ biểu thị các yếu tố nội dung khác của bản đồ.
Cơng thức của Bơtrarơv có thể ứng dụng khơng chỉ để xác định giá trị trọng tải trung gian, mà còn giúp chúng ta trả lời câu hỏi: Có thể đưa lên bản đồ với trọng tải tối đa và tối thiểu là bao nhiêu khi biểu thị các yếu tố nội dung bản đồ.
Phương pháp xác định chỉ tiêu khái qt hố bản đồ của Sukhơv và Botrarôv cho ta định hướng gần đúng về chỉ tiêu khái quát hoá bản đồ.
b) Phương pháp phân tích đánh giá mẫu bản đồ
Phương pháp phân tích đánh giá mẫu bản đồ là phương pháp dựa vào kinh nghiệm của người làm công tác bản đồ để định ra chỉ tiêu của tổng quát hoá cho từng yếu tố nội dung. Trong khu vực thành lập bản đồ chọn một số vùng điển hình để vẽ mẫu, sau đó tiến hành phân tích đánh giá và dựa vào các chỉ tiêu của bản vẽ mẫu ấy để định ra chỉ tiêu tổng quát hố cho cả khu vực bản đồ. Trường hợp có sẵn bản đồ tài liệu thì có thể so sánh các vùng tương tự ở bản đồ tài liệu với bản đồ ở tỉ
lệ thành lập để chỉ ra chỉ tiêu tổng qt hố. Phương pháp phân tích đánh giá mẫu bản đồ dễ thực hiện và đơn giản song địi hỏi người làm cơng tác bản đồ phải có kinh nghiệm, nhiều cơng phân tích và đánh giá mới tìm ra các chỉ tiêu chính xác.
Phương pháp tính tốn so với phương pháp phân tích đánh giá mẫu bản đồ có khó hơn, phức tạp hơn nhưng chính xác và có cơ sở khoa học hơn, đặc biệt đối với người chưa có kinh nghiệm làm bản đồ, nên được áp dụng rộng rãi để tính tốn các chỉ tiêu.
Khi tổng quát hoá bản đồ các yếu tố nội dung cho bản đồ địa hình, cần phải phân loại và biểu thị các tính chất cơ bản, quan trọng và đặc điểm đặc trưng của các đối tượng và hiện tượng phụ thuộc vào mục đích, tỷ lệ bản đồ và đặc điểm địa lý khu vực cần thành lập, phương pháp biểu thị và các tài liệu sử dụng để thành lập bản đồ.
Khi thiết kế bảng phân loại các yếu tố cơ bản của nội dung bản đồ, mỗi yếu tố nhất thiết phải đảm bảo tính thống nhất về phân loại, trình tự phân loại từ chung đến riêng, trong phân loại phải đầy đủ và rõ ràng, không gián đoạn và không chồng chéo lên nhau. Khi cần giảm bớt bậc phân loại và tăng giãn cách giữa chúng, quan trọng là làm sao mỗi bậc phân loại lớn trên bản đồ tỷ lệ nhỏ bao hàm toàn bộ số bậc phân loại của các đối tượng đó trên bản đồ tỷ lệ lớn và phản ánh được đặc trưng phân bố của các đối tượng.