Картографические проекции
Картографические проекции обычно различают:
I) по характеру искажений,
2) по виду вспомогательной геометрической поверхности, с помощью которой сеть меридианов и параллелей с эллипсоида переносят на плоскость.
Практически ценным является подразделение по территориальному охвату.
По характеру искажений проекции делятся на равноугольные, равновеликие и произвольные.
Равноугольные (конформные) проекции сохраняют
величину углов, формы бесконечно малых фигур. Масштаб длин в каждой точке постоянен по всем направлениям и зависит только от положения точки. Эллипсы искажений выражаются окружностями различных радиусов (прил, 6).
Равновеликие проекции не искажают площади. В этих проекциях площади эллипсов искажений равны. Увеличение масштаба длин по одной оси эллипса искажений компенсируется уменьшением масштаба длин по другой оси, что вызывает сильное искажение форм.
Произвольные проекции искажают и углы и площади. Среди них можно выделить равнопромежуточные проекции, во всех точках которых масштаб по одному из направлений, например по меридианам или параллелям, постоянен и равен главному.
По виду вспомогательной геометрической поверхности различают проекции азимутальные, цилиндрические, конические.
Азимутальными называют проекции, в которых сеть меридианов и параллелей переносится с поверхности эллипсоида на касательную (или секущую) плоскость. Изображение около точки касания почти совсем не искажается. Точка касания является точкой нулевых искажений.
В зависимости от положения точки касания плоскости на поверхности земного эллипсоида среди азимутальных проекций различают:
1) нормальные (прил. 6), когда плоскость касается Земли в одном из полюсов. Вид сетки: меридианы - прямые линии, радиально расходящиеся из полюса, параллели - концентрические окружности с центрами в полюсе;
2) поперечные (прил. 4), когда плоскость касается эллипсоида в одной из точек экватора. Вид сетки: средний меридиан и экватор - взаимно перпендикулярные прямые, остальные меридианы и параллели - кривые линии. В некоторых случаях параллели изображаются прямыми линиями;
3) косые (прил. 4), когда плоскость касается эллипсоида в какой-либо точке, лежащей между полюсом и экватором. В горизонтных проекциях только средний меридиан, на котором расположена точка касания, представляет собой прямую, остальные меридианы и параллели - кривые линии.
Среди азимутальных проекций можно выделить перспективные, в которых проектирование производится лучами, исходящими из определенного центра. Положение центра проектирования определяет вид сетки и
характер распределения искажений.
В зависимости от положения центра проектирования эти проекции делятся на:
а) центральные - центр проектирования находится в центре Земли;
б) стереографические - центр проектирования расположен на конце диаметра, противоположном точке касания;
в) ортографические - центр проектирования лежит в бесконечности;
г) внешние - центр проектирования лежит вне поверхности Земли, но на конечном расстоянии.
Азимутальные проекции чаще всего применяются для территорий, протяженность которых по широте и долготе примерно одинакова; полярные азимутальные - для северного и южного полушарий; экваториальные - для восточного и западного полушарий и для карт Африки; горизонтные - для карт Азии, Австралии и т.п.
Цилиндрическими называют проекции, в которых сеть меридианов и параллелей с поверхности эллипсоида переносится на боковую поверхность касательного (или секущего) цилиндра, затем цилиндр разрезается по образующей и развертывается в плоскость. В зависимости от ориентировки цилиндра относительно оси земного эллипсоида различают проекции:
1) нормальные (прил. 11), когда ось цилиндра совпадает с малой осью земного эллипсоида. Меридианы в этом случае представляют собой равноотстоящие параллельные прямые, а параллели - прямые, им перпендикулярные. Нормальные проекции удобно применять для территорий, вытянутых вдоль экватора. Они широко используются также для карт мира. В равноугольной нормальной цилиндрической проекции Меркатора создаются морские карты;
2).поперечные, когда ось цилиндра лежит в плоскости экватора; эти проекции применяются для территорий, вытянутых по меридиану;
3) косые, когда ось цилиндра составляет с осью эллипсоида острый угол.
В поперечных и косых цилиндрических проекциях меридианы и параллели - кривые линии.
Коническими называются проекции, в которых сеть меридианов и параллелей с поверхности эллипсоида переносится на боковую поверхность касательного (или секущего) конуса.
Подобно цилиндрическим, конические проекции делятся на:
1) нормальные (прил. 18), когда ось конуса совпадает с малой осью земного эллипсоида. Меридианы в этих проекциях представлены
прямыми линиями, расходящимися из вершины конуса; параллели - дугами концентрических окружностей. Нормальные конические проекции удобно применять для территорий, вытянутых по параллели и лежащих в средних широтах;
2) поперечные, когда ось конуса лежит в плоскости экватора;
3) косые, когда ось конуса составляет с осью эллипсоида острый угол.
Поперечные и косые конические проекции в картографическое практике употребляются весьма редко.
Поликоническими называются проекции, в которых сеть меридианов и параллелей с поверхности эллипсоида переносится на боковые поверхности нескольких конусов, каждый из которых разрезается, по образующей и развертывается в плоскость. В поликонических проекциях параллели изображаются дугами эксцентрических окружностей, центральный меридиан представляет собой прямую, все остальные меридианы - кривые линии.
Условными называются проекции, при построении которых не прибегают к использованию вспомогательных геометрических поверхностей. Сеть меридианов и параллелей строят по какому-нибудь заранее заданному условию.
Среди условных проекции можно выделить псевдоцилиндрические и псевдоконические проекции, сохраняющие от исходных цилиндрических и конических проекций вид параллелей. В этих проекциях средний меридиан - прямая линия, остальные меридианы - кривые линии.
Условные проекции получили весьма широкое применение. По территориальному охвату выделяются картографические проекции для карт мира, полушарий, материков и океанов, карт отдельных государств и их частей. По этому принципу построены таблицы - определители картографических проекций.
Задание 1
Определение картографических проекций
Цель задания.
Изучить наиболее распространенные картографические проекции и уметь их распознавать по виду сетки меридианов и параллелей.
Выполнение задания.
Определить картографические проекции географических карт, в указанных ниже вариантах (прил. 1-17).
Варианты для определения проекций
№ варианта | Номера картографических сеток (см. приложения) | |||||
1. | ||||||
2. | ||||||
3. | I | |||||
4. | ||||||
5. | ||||||
6. | I | |||||
7. | II. | |||||
8. | I | |||||
9. | ||||||
10. | ||||||
11. | ||||||
12. | I | |||||
13. | ||||||
14. | ||||||
15. | ||||||
16. | ||||||
17. | I | |||||
18. | ||||||
19. | ||||||
20. | I |
Указания к выполнению задания.
1. Ознакомиться с таблицами для определения проекций карт мира, полушарий, карт материков и карт СССР (табл. I, 2, 3, 4).
2. Для определения проекции выяснить:
а) какая территория изображена на карте и по какой таблице следует проводить определение;
б) какими линиями (прямыми, кривыми, дугами концентрических
или эксцентрических окружностей) изображаются меридианы и параллели;
в) как изменяются промежутки между параллелями по прямому меридиану.
Для того чтобы установить, является ли кривая дугою окружности, на листе прозрачной бумаги отмечают три точки этой кривой.
Если все три точки при движении листа по кривой будут совпадать с нею, то кривая - дуга окружности. У концентрических окружностей промежутки между смежными окружностями, измеренные циркулем, равны по величине, у эксцентрических - изменяются.
Результаты работы должны быть представлены в виде таблицы, как показано в приведенном ниже примере выполнения задания.