Географические карты, кроме многих других интересных и важных возможностей, позволяют анализировать по ним пространственные сопряжения содержащихся в них элементов, как правило контурных, с целью выявления нераспознаваемых визуально закономерностей их взаиморасположения и связей с физико-географическими условиями территории. Пространственные сопряжения контурных элементов цифровых карт — это отношения смежности или примыкания, которые «склеивают» их в целостную плановую структуру, отображающую реальную структуру пространственной дифференциации (контурности) объекта — природного комплекса или отдельного компонента территории. Любая конфигурация контурности объекта может быть описана конкретными значениями параметров, таких как количество классов элементов и контуров каждого класса, длина и извилистость границ, размеры и форма контуров, протяженность и количество контактов между классами и некоторых других. Содержание анализа сопряжений элементов заключается в количественном описании плановой структуры объекта конкретными значениями некоторых выбранных параметров и установлении с их помощью ее относительно устойчивой, инвариантной составляющей — своего рода каркаса структуры, которая в свою очередь является ключом к распознаванию скрытых физико-географических структурообразующих или дифференцирующих факторов.
Рассмотрим научный инструментарий анализа сопряжения элементов тематических карт и слоев, примеры и области его применения. Начнем с подхода, основанного на учете относительного количества границ между элементами классов i и j, kij/K, где kij — это количество границ между смежными элементами классов ij; K — суммарное количество границ между элементами при формировании матрицы топологического аспекта структуры: Т = (kij/K). Структура фрагмента ландшафтной карты, состоящая из 4 классов элементов, изображенная на рис. 1, описывается следующей матрицей:
Данная матрица показывает соотношения в повторяемости (устойчивости) связок классов элементов в топологической структуре, т.е. ее каркас. Этим каркасом структуры являются связки 4–3; 2–3; 1–3. Эта матрица дает неполную структуру контурности, поэтому должна быть дополнена матрицей, учитывающей геометрию границ и описывающей ее метрическую структуру. Матрица, учитывающая относительную протяженность границ между элементами i и j, имеет вид: M = (lij/L), lij — длина границы между элементами классов i и j, а L — суммарная длина границ контуров исследуемого объекта [1].