Тема Предмет, задачи и структура картографии как науки - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Учебно-методическое пособие для студентов заочной формы обучения... 1 205.91kb.
Семинарское занятие №1 Тема: Предмет и задачи, история, методы психологии... 1 186.04kb.
Тема введение в юридическую психологию 8 1822.98kb.
01. Предмет психологии. Структура психологической науки. Практическая... 14 2637.11kb.
Учебная программа тем по курсу «Юридическая психология» Содержание... 1 120.22kb.
Вопросы к зачету по дисциплине юридическая психология 3 курс, 5 семестр... 1 47.08kb.
1. Предмет и метод статистики. Структура статистической науки 5 724.53kb.
Вопросы к кандидатскому экзамену по общенаучной дисциплине «история... 1 48.68kb.
История как наука, ее предмет 7 1072.04kb.
Лекция № Предмет картография. План: Понятие картография Структура... 2 563.55kb.
1 материалы к лекциям предмет и задачи курса 2 420.11kb.
Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 25. 1 100.11kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Тема Предмет, задачи и структура картографии как науки - страница №1/4

Тема 1. Предмет, задачи и структура картографии как науки

План:


  1. Определение понятия и задачи, решаемые картографией.

  2. Предмет и структура картографии.

  3. Картография в системе наук.

  4. Теоретические концепции в картографии.

Картография – наука о картах. По определению Международной картографической ассоциации картография – это наука о картах и других картографических произведениях как особом способе изображения действительности, методах их создания и использования.

Государственный стандарт картографических терминов дает такое определение: Картография – это область науки, техники и производства, охватывающая изучение, создание и использование картографических произведений (карт, атласов, глобусов…).

Существуют и другие определения понятия картографии. Однако в каждом из них подчеркивается, что картография – это:

во-первых, наука об отображении и исследовании явлений природы и общества на масштабных картографических моделях,

во-вторых, - это область техники и технологии производства картографической продукции;

в-третьих, - это область науки, использующая картографические произведения как средство изучения территории.

История картографии как науки начинается в античные времена в Древней Греции, именно грекам принадлежит первенство в создании карт с параллелями и меридианами. Считается, что самое раннее определение понятия «картография» и ее исходные положения сформулировал греческий математик, астроном и картограф, живший в Александрии во ΙΙ веке до новой эры Клавдий Птолемей. Его книга «Руководство по географии» почти на 14 веков предопределила развитие картографической науки, которая переживала периоды расцвета и упадка. Обособление же картографии, как самостоятельной отрасли знания, произошло лишь в ΧΙΧ столетии.



По истории развития картографии будет организована конференция, на которую каждый должен подготовить сообщение и выполнить реферат. Реферат сдать к 1 марта, после проверки и оценки будет назначен срок проведения конференции. Студенты, получившие отличную оценку за реферат и работу на конференции, освобождаются от вопросов по истории картографии на экзамене с оценкой «отлично».

Задачи картографии как науки и учебного предмета состоят в формировании у потребителя географического мышления, для чего необходимо:

- знать законы построения картографических произведений и основные их свойства;

- уметь читать и понимать карту, т.е. «снимать» с нее необходимую информацию для творческого анализа и практического использования;

- знать основные виды и типы картографических произведений, и способы их создания;

- иметь представление об эволюции географической карты, основных исторических этапах развития науки картографии.

Предметом картографии являются картографические произведения – карты, атласы, глобусы, рельефные карты, блок-диаграммы, электронные (цифровые), виртуальные и др.

Картография по структуре представляет целую систему научных дисциплин и технических отраслей. Важнейшими из них являются картоведение, математическая картография, проектирование и составление карт, картографическая семиотика, оформление карт (картографический дизайн), издание карт, использование карт, картографическая информатика, картографическая топонимика.



Картоведение изучает общую теорию, предмет и проблемы картографии, а также вопросы истории, методов создания и использования карт.

Математическая картография изучает математическую основу карт, разрабатывает теорию картографических проекций, исследует распределение и влияние искажений в них.

Проектирование и составление карт – это дисциплина, разрабатывающая методики и технологии лабораторного (камерального) создания и редактирования картографических произведений.

Картографическая семиотика занимается разработкой языка карты, системы картографических знаков и правил их использования.

Картографический дизайн изучает теорию и методы художественного проектирования картографических произведений, их штрихового и красочного оформления, в том числе и с помощью компьютеров.

Издание карт – дисциплина, разрабатывающая технологии подготовки к изданию и печатания тиражей карт, атласов и других видов картографической продукции.

Использование карт – раздел картографии, разрабатывающий теорию и методы применения картографических произведений в различных областях научной, практической, образовательной деятельности. В его основе лежит картографический метод исследования.

Картографическая информатика занимается разработкой методов сбора, хранения и распространения информации о картографических произведениях.

Картографическая топонимика изучает географические названия и разрабатывает принципы передачи их на географических картах.

Картография тесно взаимосвязана с многочисленными науками. С одной стороны картография пользуется достижениями различных философских, естественных, технических наук, а с другой стороны – практически все современные науки используют картографическую форму выражения своих идей.

В первую очередь картография теснейшим образом связана со всеми науками о Земле и планетах. Для географии, геологии, экологии, геофизики и др. наук картография является одним из основных методов познания и средств систематизации знаний, а кроме этого использует данные этих наук для создания карт. В результате этого взаимодействия появляются новые виды тематических карт.



Астрономия, геодезия, гравиметрия, спутниковая геодезия предоставляют картографии данные о форме и размерах Земли и планет, координаты геодезических сетей.

Топография дает первичные топографические карты, служащие основой всех географических карт. Топография находится как бы на стыке геодезии, разрабатывающей методы полевых измерений, и картографии, у которой она заимствует математическую основу, систему картографических знаков, принципы изображения и генерализации.

Дистанционное зондирование, включающее аэро-, космическую, подводную съемки, фотограмметрическую и фотометрическую обработку и дешифрирование изображений, поставляет данные для составления и обновления карт.

Математика издавна связана с картографией и все больше усиливает свои позиции в связи с внедрением электронно-вычислительной техники, достижения математики используются при разработке картографических проекций, при математико-картографическом моделировании.

Картография связана с геоинформатикой, которая использует карты и атласы в качестве главных источников пространственной и временной информации.

Картография тесно связана с логико-философскими науками. При разработке теоретических концепций она использует теории отражения, моделирования, системный анализ, формальную логику.

При исследовании и решении вопросов восприятия картографического изображения картография применяет методы психологии.

Картография связана и с искусством. При оформлении карт, особенно предназначенных для широкого круга потребителей, важен ее эстетический вид, способствующий улучшению восприятия содержания карт. В древние времена карты вручную вычерчивались или гравировались известными художниками. Красиво оформленная, выразительная карта формирует у потребителя хороший вкус и заинтересовывает исследователя.

Картография как наука постоянно развивается, к настоящему времени в картографии сформировалось несколько теоретических концепций (концепция – система научных взглядов на предмет и метод в любой науке).



Модельно-познавательная концепция рассматривает карту как модель действительности, а картографию как науку о познании окружающей действительности посредством картографического моделирования. Эта концепция была сформулирована и разрабатывалась в основном отечественными картографами Н.Н.Баранским, Константином Афанасьевичем Салищевым, Андреем Войцеховичем Гедыминым и др. в середине ΧΧ века.

Коммуникативная концепция рассматривает карту как средство (канал) передачи и хранения информации, а картографию – как науку о передаче информации, т.е. как одну из отраслей информатики. Эта концепция была сформулирована и разрабатывалась в основном западными картографами в 60-70-е годы ΧΧ века.

Карто-языковая концепция определяет карту как языковый материал или особый текст, написанный с помощью условных знаков. Картография в этом случае выступает как область лингвистики и семиотики и исследует картографические знаковые системы. Разработке карто-языковой концепции были посвящены работы А.Ф.Асланикашвили, А.А.Лютого и др. в 70-80-е годы ΧΧ века.

В конце ΧΧ столетия стала формироваться новая, геоинформационная концепция. Карта в этой концепции рассматривается как геоинформационная модель действительности и средство передачи информации в цифровом виде, а картография представляет собой науку об информационно-картографическом моделировании геосистем. При таком подходе картография тесно связывается не только с науками о Земле и обществе, но и геоинформатикой.

Существуют и другие теоретические концепции в картографии (метакартографии, картологии), построенные на других принципах и представлениях о картах. Все они свидетельствуют о многогранности карт и разнообразии их функций.

Тема 2. Географическая карта: понятие, свойства, классификация, элементы.

План:


  1. Понятие.

  2. Свойства и функции географической карты.

  3. Классификация карт.

  4. Элементы географической карты.

Географическая карта – это уменьшенное в масштабе, обобщенное (генерализованное) условно-знаковое изображение земной поверхности на плоскости, построенное по определенным математическим законам, показывающее размещение, свойства и связи явлений природы и общества. Карта представляет собой особое средство познания окружающей действительности, которое позволяет одновременно обозревать, оценивать и сопоставлять в пространстве и времени свойства природных и общественных явлений.

Сущность географической карты определяется ее свойствами:

- математическая определенность (масштабность), т.е. изображение земной поверхности на карте уменьшено в известное число раз, что позволяет измерять по ней расстояния и площади;

- генерализованность (обобщенность) – это отбор и обобщение наиболее значимых характеристик объектов, позволяющий не перегружать карту подробными деталями, а дать возможность отобразить главное;

- условная знаковость – применение на карте особых знаковых систем, позволяющих типовыми символами отобразить реально существующие на земной поверхности и абстрактные объекты и явления;

- наглядность и обзорность – карта достаточно точно показывает местоположение и конфигурацию размещенных на ней объектов и позволяет единым взглядом охватывать огромные территории и всю Землю в целом.

Географическая карта играет в жизни общества важную роль, она имеет

- научное значение, т.к. способствует познанию различных процессов и явлений, их динамики и взаимосвязи на территориях разного охвата;

- прикладное (практическое) значение проявляется в использовании карт в народном хозяйстве при строительстве дорог и освоении земель, в мореплавании, в военном деле;

- учебное значение карты связано с тем, что карта является необходимым элементом при изучении географии. Н.Н.Баранский говорил, что карта – это альфа и омега географии.

Ученые-географы выделяют следующие основные функции географической карты:

- коммуникативная – состоит в хранении и передаче разнообразной пространственной информации;

- оперативная – выражается в возможности решения с помощью карты различных практических задач, например: в навигации, сейсмологии, сельском и лесном хозяйстве, строительстве;

- познавательная – заключается в приобретении посредством карт новых знаний;

- прогностическая – состоит в возможности составлять по картам прогноза будущего развития изучаемых процессов и явлений.

Классификация географических карт. Для систематизации и упорядочения географические карты группируются (классифицируются) по ряду признаков:

- по масштабу:

мелкомасштабные – мельче 1:1 000 000,

среднемасштабные – 1:200 000 – 1 000 000,

крупномасштабные – 1:10 000 – 1:200 000,

планы – крупнее 1:10 000.

- по картографируемому пространству выделяют карты Солнечной системы, звездного неба, планет (Земли, Марса, Венеры и др.) и их спутников.

- по территориальному охвату для Земли принято выделять:

карты мира и полушарий (всей земной поверхности),

карты материков и океанов,

карты групп государств,

карты отдельных стран,

карты частей государств,

карты отдельных населенных пунктов, например городов,

карты и планы городских и сельских районов.

- по содержанию все карты делят на: общегеографические, на которых изображают все природные и хозяйственные объекты, видимые на земной поверхности, в том числе топографические масштаба 1:100 000 и крупнее, обзорно-топографические 1:200 000 – 1:1 000 000 и обзорные – мельче 1:1 000 000.

тематические – карты, на которых один или несколько природных или социально-экономических элементов показаны с большей подробностью и глубиной.



- по общему назначению: справочные (для общегосударственных, народнохозяйственных, военных, научных и др. целей),

учебные карты – для начальной, средней и высшей школы.



- по способу использования карты бывают настольные, настенные, текстовые.

Элементы географической карты.

В карте различают ее составные части: математическую основу, картографическое изображение, вспомогательное оснащение, дополнительные данные и компоновку.



Схема элементов географической карты


Математическая основа

Картографическое изображение

Вспомогательное оснащение

Геодезическая основа

Картографическая проекция

Масштаб

Рельеф

Гидрография

Растительный покров

Средства связи, населенные пункты и др.

Название, легенда

Картометрические графики

Справочные данные

Дополнительные данные

Карты-врезки, рисунки, схемы

Профили, диаграммы

Текстовые материалы




Компоновка карты



Картографическое изображение – это основной элемент географической карты – это сведения о показанных на карте объектах и явлениях, о их размещении, свойствах, взаимосвязях. Эти сведения составляют содержание карты, которое может быть расчленено на отдельные элементы, различающиеся на картах разного содержания. Так на общегеографических картах элементами содержания являются рельеф, гидрография, растительность и грунты, населенные пункты, социально-экономические и культурные объекты, пути сообщения и линии связи, политико-административные границы. На тематических картах различают, во-первых, географическую основу, во-вторых – тематическое содержание. Географическая основа для физических карт - это береговая линия, речная и озерная сеть, а для социально-экономических добавляют еще административные границы и транспортные сети. Географическая основа необходима для обеспечения привязки элементов тематического содержания.

Картографическое изображение наносится на математическую основу географических карт. К которой относятся геодезическая опорная сеть, масштаб, картографическая проекция и связанная с ней координатная сетка из параллелей и меридианов. Математическая основа служит для точного нанесения объектов по географическим координатам.



Вспомогательное оснащение обеспечивает понимание содержания карты и ее использование, оно включает в себя легенду, разные картометрические графики для проведения разного рода измерений по карте (углов, расстояний и т.д.), название карты, справочные данные.

К дополнительным данным относят карты-врезки, графики, профили, диаграммы и другие сведения, размещаемые, как правило, на свободных местах внутри рамки или на полях карты. Эти сведения не принадлежат непосредственно к содержанию карты, но в значительной мере дополняют и поясняют его.



Компоновка – это взаимное размещение на листе самого картографического изображения, названия карты, элементов вспомогательного оснащения и дополнительных данных. Удобная рациональная компоновка должна способствовать облегчению работы с картой.

Изучение картографии предполагает освоение умений и навыков понимания, чтения и знания географической карты.



Понимать карту – это значит усвоить основные свойства карты (масштабность, условность, генерализацию), ее условные обозначения, назначение всех элементов карты, приемы использования.

Читать карту – значит уметь видеть географическую действительность по ее картографическому изображению, иначе говоря – уметь по сочетанию условных знаков выявлять размещение и взаимосвязи явлений природы и человеческой деятельности. Чтение карты – умение, которое приобретается в результате упражнений. Глубина чтения может быть различна в зависимости от подготовленности учащегося и особенностей самой карты.

Знать карту – это значит четко представлять по памяти взаимное расположение, относительные размеры, форму и собственные названия объектов. Обучение знанию карты называют изучением географической номенклатуры. Знание карты опирается на ее понимание и умение читать ее.
Тема 3 Способы создания мелкомасштабных географических карт.

1. Модель Земли.

2. Определение понятия «картографическая проекция».

3. Понятие об искажениях, виды искажений.

4. Классификация проекций по характеру искажений.

5. Классификация проекций по способу построения.


Земля – это физическое тело, вращающееся в пространстве вокруг оси, наклоненной к плоскости эклиптики под углом 66º33´. Для создания плоских географических карт и нанесения на них объектов земной поверхности необходима математическая определенность, т.е. установление строгой функциональной зависимости между географическими координатами точек шарообразной поверхности Земли и прямоугольными координатами тех же точек на плоской карте.

Для перехода от физической поверхности Земли к её изображению на плоскости необходимо осуществить следующие действия:

1. Спроектировать физическую (топографическую) поверхность планеты, имеющую сложную конфигурацию, на условную, геометрически более простую поверхность.

2. Уменьшить эту условную поверхность до нужного масштаба и получить, таким образом, модель Земли.

3. Развернуть уменьшенную модель Земли на плоскости.

Фигура Земли как планеты весьма сложна, разные точки на ее поверхности находятся на разном расстоянии от центра Земли. Говорят, что Земля имеет уникальную форму, которая называется геоид. Геоид – это фигура, образованная Уровенной поверхностью Мирового океана в спокойном состоянии, мысленно продолженной по материки. Форма геоида очень сложна, точно описать ее уравнениями трудно, поэтому в картографии для создания математической основы географических карт поверхность геоида заменяют близкой к ней по форме поверхностью эллипсоида.



Эллипсоид – это геометрическая фигура, образованная вращением эллипса вокруг его малой оси. В разных странах для создания карт применяются эллипсоиды, имеющие на территории страны наибольшее количество точек соприкосновения с поверхностью геоида. Поэтому значения элементов земных референц-эллипсоидов в разных странах несколько отличаются. (Кларка, Эйри, Хейфорда)

В России принят референц-эллипсоид Федора Николаевича Красовского, вычисленный в 1940 г. Его параметры таковы:

- большая полуось (а) = 6 378 245 м

- малая полуось (б) = 6 356 863 м

- разность полуосей а - б = 21 382 м

- сжатие составляет (а – б) : а = 1:298,3.

Вычисление и уточнение размеров земного эллипсоида продолжается и в настоящее время, Теперь для этого используются спутниковое зондирование и точные гравиметрические измерения.

Не только размеры земного эллипсоида, но и его положение относительно геоида может быть разным. Точка, в которой нормаль геоида совмещена с отвесной линией, считается началом плановых координат (рисунок). В разных странах оно также разное. В России за начало плановых координат принят центр круглого зала главного здания Пулковской обсерватории, а за начало высот – ноль Кронштадского футштока на западной оконечности острова Котлин в Балтийском море.

Размеры земного эллипсоида и принятое начало координат составляют геодезическую основу карт, от которой зависит положение точек земной поверхности, изображаемых на картах.

Таким образом, проектирование точек физической поверхности Земного шара производится на эллипсоид по нормалям, которые перпендикулярны к принятой условной математической поверхности референц-эллипсоида. Положение спроектированных на земной эллипсоид точек определяется их географическими координатами – широтой и долготой.



Географическая широта (φ) – это угол между плоскостью экватора и нормалью данной точки, измеряется в градусах от ноля до 90º, широта бывает северная и южная.

Георафическая долгота (λ) – это двугранный угол между плоскостью нулевого (Гринвичского) меридиана и плоскостью меридиана данной точки, измеряется от нуля до 180º, долгота бывает западная и восточная.

Для лучшего осмысления процесса перехода от поверхности эллипсоида к плоскости необходимо поработать с моделью Земли, которая, при уменьшении в десятки миллионов раз мало отличается от шара.



Уменьшенная в масштабе и обобщенная модель земного шара, показывающая форму, размеры и движение Земли называется глобус. Географический глобус обладает целым рядом замечательных качеств: он демонстрирует шарообразность Земли, даёт правильное представление о взаимном расположении как элементов земного шара (земной оси, полюсов, экватора, тропиков, полярных кругов), так и отдельных частей земной поверхности (материков, океанов, островов, морей и т.д.). Глобус обладает свойствами, которыми ни одна карта одновременно обладать не может: масштаб глобуса во всех точках и по всем направлениям постоянен, т.е. на глобусе нет искажений длин линий, и он обладает свойством равнопромежуточности, нет искажения величин площадей (равновеликость), нет искажения углов и форм объектов (равноугольность или конформность).

Но глобусы имеют ряд особенностей, не позволяющих их применять широко: мелкомасштабность, объемная форма, отсутствие обзорности и т.п.

Гораздо шире в науке, обучении и практике применяются карты – плоские масштабные условно-знаковые изображения земной поверхности.

Для получения географической карты перенести изображение с земной поверхности на плоскость, и поможет в этом картографическая проекция.



Картографическая проекция - это математически определенный способ перенесения координатной градусной сетки (линий параллелей и меридианов) с глобуса или земного эллипсоида на плоскость.

В связи с тем, что существует множество способов переноса, то существует и множество картографических проекций.

Перенести глобулярную поверхность на плоскость без искажений – без разрывов и растяжений – практически невозможно. Поэтому на всех картах присутствуют те или иные искажения.

Искажения – это нарушение геометрических свойств (длин линий, углов направлений, площадей и форм) объектов при их переносе с глобуса на плоскость.

Величина искажений зависит от масштаба карты – чем мельче масштаб, тем больше величина искажений.

Виды искажений: на карте могут искажаться длины линий (расстояния), площади, углы направлений и формы объектов.

Характеристика искажений на карте:

Название искажения

Определение

Признаки искажений на карте

1. Длин линий

Состоит в том, что одинаковые на земной поверхности (глобусе) линии отображаются на карте линиями разной длины

1. Параллель 60º не в 2 раза короче экватора.

2. Отрезки меридианов между соседними параллелями неодинаковы.



2. Площадей

Состоит в том, что одинаковые на земной поверхности или глобусе площади на карте изображаются участками разной величины

Клетки картографической сетки на одной широте разной площади.

3. Углов

Состоит в том, что одинаковые на земной поверхности или глобусе углы направлений (азимуты) на карте изображаются углами разной величины.

Углы между плоскостями меридианов и параллелей не прямые.

4.Форм объектов

Состоит в том, что формы объектов, одинаковые на земной поверхности и глобусе на карте изображаются фигурами разной формы

Клетки картографической сетки на одной широте разной формы.


Классификация проекций по характеру искажений

Группы проекций:

1. Равноугольные (конформные) – это проекции, в которых нет искажений углов направлений. Например, - равноугольная цилиндрическая проекция Меркатора, которая в средние века использовалась в мореплавании, т.к. локсодромия (линия, пересекающая все меридианы под одинаковым углом) на картах, построенных в этой проекции, изображалась прямой линией. Но в равноугольных проекциях всегда присутствуют искажения величин площадей.

2. Равновеликие (равноплощадные) – проекции, в которых не искажаются площади объектов, например, азимутальная неперспективная равновеликая проекция Ламберта. Но в равновеликих проекциях, как правило, наблюдаются значительные искажения углов.

3. Произвольные проекции – это такие проекции, в которых присутствуют все виды искажений, но с несколько меньшими значениями чем в двух предидущих. В группе произвольных проекций выделяется подгруппа равнопромежуточных (по одному из элементов градусной сетки) проекций, например, азимутальная полярная равнопромежуточная по меридианам проекция Постеля.

Для наглядного показа величины и направления искажений используется эллипс искажений. При переносе изображения круга с глобуса на плоскую карту в силу наличия на ней искажений этот круг будет также искажаться и растягиваться в ту или иную сторону и превращаться в эллипс. Чем больше эллипс отличается от круга, тем больше величина искажений в этом месте карты. Форма и размер круга сохранится лишь в точках или на линиях нулевых искажений. Линии на карте, соединяющие точки с одинаковыми величинами искажений называются изоколами. При удалении от точек и линий нулевых искажений величины искажений, указанные на изоколах, закономерно увеличиваются. Существуют изоколы узлов и площадей.

На мелкомасштабных картах, в отличие от крупномасштабных топографических, существуют понятия главного и частного масштабов.



Главный масштаб – это тот, что написан на карте, но он сохраняется лишь в отдельных местах, где искажений длин линий нет и которые называются точками или линиями нулевых искажений. В остальных частях карты масштаб длин и площадей искажается и выступает в виде многочисленных вариантов частных масштабов, которые в большей или меньшей степени отклоняются от главного масштаба. В каждой точке карты имеется свой частный масштаб по параллелям и меридианам. Главный масштаб карты принимается за 1, а частные масштабы рассчитываются в долях от главного масштаба по формулам:

m = l х М : L, где m – величина искажения по меридианам, l – длина дуги меридиана на карте, L – расстояние на земной поверхности, соответствующее этой дуге меридиана, М – знаменатель главного масштаба. Для параллели аналогично. Например, если m = 1,3, значит частный масштаб по меридиану больше главного в 0,3 раза, а если n = 0,8, значит частный масштаб по параллели меньше главного в 0,2 раза.



По способу построения выделяют следующие группы проекций:

1. Цилиндрические – проекции, которые получаются путем переноса градусной сетки с глобуса на боковую поверхность цилиндра касательного или секущего к этому глобусу. На секущем цилиндре проекции строят для уменьшения величины искажения на периферии карты.

2. Конические – это проекции, которые получаются путем переноса градусной сетки с глобуса на боковую поверхность конуса, касательного или секущего к данному глобусу.

3. Азимутальные проекции получаются путем переноса градусной сетки с глобуса на плоскость, касательную к этому глобусу в одной точке.

4. Условные проекции строятся без использования вспомогательных поверхностей на основе математических расчетов.

Цилиндрические проекции различают по положению цилиндра относительно оси вращения глобуса, выделяют:

1. Нормальные, - когда ось цилиндра и ось глобуса совпадают. В нормальных цилиндрических проекциях параллели и меридианы – прямые взаимно перпендикулярные линии, образующие квадраты или прямоугольники. На касательном цилиндре ЛНИ – экватор, т.к. это будет линия касания глобуса и цилиндра. Частный масштаб вдоль меридианов равен главному, т.е. m=1. По мере удаления от ЛНИ величина искажений вдоль параллелей будет возрастать и достигнет максимальных значений в приполярных областях карты. В проекциях, построенных на секущем цилиндре, ЛНИ будут две параллели сечения, между которыми на карте частный масштаб по параллелям будет меньше главного, а в приполярных областях – больше главного масштаба.

2. Поперечные проекции – когда ось цилиндра и ось глобуса находятся под прямым углом друг к другу, в этом случае ЛНИ будет средний прямой меридиан, по которому происходит касание цилиндра и глобуса, все другие меридианы будут выглядеть дугами с малой кривизной, параллели будут выглядеть равноотстоящими друг от друга прямыми перпендикулярными осевому меридиану линиями. В поперечной цилиндрической равновеликой проекции Гаусса-Крюгера строятся топографические карты.

3. Косые цилиндрические проекции получаются когда ось цилиндра и ось глобуса составляют острый угол. В этих проекциях средний меридиан может быть прямой линией, а все иные меридианы и параллели – кривые линии. В косой цилиндрической проекции Соловьева строится карта России для младших школьников. Форма градусной сетки в этой проекции создает впечатление сферичности поверхности Земли, на ней изображается весь сектор Арктики вплоть до точки Северного полюса. На всех цилиндрических проекциях ЛНИ и изоколы - прямые линии.



Конические проекции по положению оси конуса и глобуса также бывают трех видов:

1. Нормальные – ось конуса и ось глобуса совпадают, линия касания – параллель – ЛНИ, от которой и к северу и к югу искажения будут нарастать.. Если проекция строится на секущем конусе, то обе параллели сечения будут ЛНИ. В нормальных конических проекциях параллели – дуги концентрических окружностей, а меридианы – лучи, выходящие из общего центра. В нормальных конических проекциях создают карты для территории умеренных широт земного шара, например, карты России создаются в нормальной конической проекции Красовского.

2. Поперечные конические проекции – ось конуса и ось глобуса перпендикулярны друг другу.

3. Косые – оси находятся под острым углом.



Азимутальные проекции получаются путем перенесения изображения с боковой поверхности глобуса на плоскость, касательную к этому глобусу в одной точке. По положению точки касания азимутальные проекции делятся на 3 группы:

1. Полярные, когда плоскость и глобус соприкасаются в точке полюса, которая будет являться точкой нулевых искажений (ТНИ), от которой к периферии карты искажения будут нарастать. В этой проекции параллели будут концентрическими окружностями, а меридианы – лучами, выходящими из точки полюса. В полярных азимутальных проекциях строят карты Арктики и Антарктиды. Изоколы в этих проекциях выглядят концентрическими окружностями.



2. Экваториальные – точка касания плоскости и глобуса находится на экваторе. В этой проекции строятся карты полушарий. В каждом полушарии экватор и средний меридиан – это прямые взаимно перпендикулярные линии, на пересечении которых лежат ТНИ каждого полушария.

3. Косые азимутальные проекции получаются тогда, когда точка касания находится в любом другом месте кроме экватора и полюсов. Эта проекция используется для создания карт компактных территорий земной поверхности, например Австралии, Африки, Сев. и Южн. Америки.



По построению азимутальные проекции еще делятся на две группы: перспективные и неперспективные.

1. Перспективными называются проекции, которые строятся по законам перспективы с использованием проецирующих лучей. Если проецирующие лучи выходят из центра глобуса, проекция называется центральной. Центральная азимутальная проекция отличается тем, что в ней не может быть изображено все полушарие, и расстояния между параллелями от полюса к периферии карты увеличиваются до бесконечности, т.к. плоскость экватора параллельна плоскости проецирующего луча. Искажения в этой проекции с удалением от точки касания к периферии сильно возрастают. В этой проекции ортодромия будет прямой линией, т.к. любая прямая линия будет являться дугой большого круга, плоскость которого будет проходить через центр глобуса. Проекция отличается тем, что является одной из древнейших. Впервые её применил для карты звездного неба в четвертом веке до нашей эры древнегреческий философ Фалес.

2. Если проецирующие лучи выходят из точки на сфере глобуса противоположной точке касания, проекция называется стереографической, которая по характеру искажений является равноугольной. В ней от точки касания к периферии расстояния между параллелями будут слабо увеличиваться. Стереографическая проекция также известна с глубокой древности. Её разработал астроном Гиппарх во втором веке до нашей эры. С тех пор вплоть до первой четверти нашего столетия она широко применялась для карт восточного и западного полушарий.

3. Ортографическая проекция образуется, если проецирующие лучи идут из бесконечности прямыми параллельными линиями, в ней расстояния между параллелями будут уменьшаться от точки касания к краю карты. Следовательно, показатели искажений длин по меридианам от центра к краю карты будут уменьшаться. В то же время радиусы параллелей на проекции равны их радиусам на глобусе, т.е. длина параллелей при проектировании не изменяется, и вдоль них нет искажений длин. Эту проекцию предложил в Древней Греции Аполлоний во втором веке до нашей эры.

Из неперспективных азимутальных проекций в учебной картографии чаще всего применяются азимутальная равнопромежуточная Постеля и азимутальная равновеликая Ламберта.

Азимутальная равнопромежуточная проекция Постеля создается при условии, что главный масштаб карты должен сохраняться по всем направлениям от точки касания к краям карты. В полярной (нормальной) ориентировке отрезки между соседними параллелями представляют на карте выпрямленные дуги меридианов. Площади и углы в этой проекции искажаются, т.е. она относится к произвольным по характеру искажений. Была разработана в XVI в. Её применяют для карт Арктики и Антарктики.

Азимутальная равновеликая проекция Ламберта подчинена условию сохранения равновеликости. Это возможно лишь в том случае, если отрезки меридианов между соседними параллелями от центра к периферии карты будут уменьшаться пропорционально растягиванию дуг параллелей. Углы и формы претерпевают в этой проекции значительные искажения. Проекция была предложена автором в XVIII веке, но и в настоящее время имеет широкое применение для карт восточного и западного полушарий. В этой же проекции строят карты большинства материков.

Поликонические проекции создаются путем перенесения градусной сетки с глобуса на боковую поверхность нескольких конусов, а приэкваториальная часть земной поверхности переносится на боковую поверхность цилиндра. Затем эти узкие полоски складываются все вместе и пустые пространства между ними заполняются путем растяжения изображения в пустых пространствах между меридианами. Все параллели, кроме прямого экватора – дуги эксцентрических окружностей с малой кривизной, меридианы, кроме среднего прямого – выпуклые кривые линии. Поликонические проекции широко применяются для создания карт мира. В отечественных школьных атласах чаще всего используется поликоническая произвольная проекция ЦНИИГАиК 1950г., разработанная картографом Г.А.Гинзбургом. Главный масштаб длин сохраняется вдоль среднего меридианам по параллелям с широтами 48°.

Условные проекции также разделяются на несколько групп:

1. Псевдоцилиндрические. В этих проекциях параллели, как в цилиндрических – прямые параллельные друг другу линии, а меридианы за исключением среднего прямого – кривые линии, кривизна которых вдоль экватора к периферии карты сильно увеличивается. Выделяется синусоидальная проекция Сансона, обладающая равновеликими свойствами. Псевдоцилиндрическая проекция Мольвейде строится в правильном эллипсе и называется эллипсоидальная. Эти проекции использовались для карт мира, а сейчас применяются для карт отдельных океанов в школьных атласах по географии.



2. Псевдоконические проекции – параллели, как в конических – дуги концентрических окружностей, меридианы кроме среднего прямого – кривые линии.

3. Условные проекции ЦНИИГАиК с несимметричной сеткой для карт России и Евразии. Условия для расчета этой проекции были следующие:

- Северный полюс должен изображаться точкой, а карта обладать свойством глобулярности;

- параллели должны быть кривыми линиями;

- изображение европейской части, на которой расположено большое количество мелких объектов, должно быть несколько увеличено (построено в более крупном масштаба) по сравнению с азиатской частью с меньшей загруженностью подробностями. В этой проекции параллели и меридианы – кривые линии. Сетка имеет искажения всех видов. Изоколы имеют сложную конфигурацию.



4. Условная глобулярная (шаровая) произвольная проекция Арроусмита. В этой проекции строят изображения западного и восточного полушарий Земли.


следующая страница >>



Запасись терпением на двоих: на себя и на своего шефа. Веслав Брудзиньский
ещё >>