Вопрос №4 Система плоских прямоугольных координат

Процесс создания топографической карты заключается в том, что вначале от физической формы земной поверхности переходят к ее математической форме — эллипсоиду, а затем в соответствии с предполагаемым масштабом карты уменьшают эллипсоид до необходимых размеров. Поверхность уменьшенной фигуры проектируется на плоскость. Изобразить на плоскости сферическую поверхность эллипсоида без разрывов или искажений очертаний материков и океанов невозможно. В общих случаях при создании обзорных географических карт или специальных карт на обширные участки земного шара искажения не будут препятствовать использованию карты по своему назначению. Но когда карта становится источником достоверных сведений о местности, когда возникает необходимость путем графических построений и измерений получить данные о длинах линий, размерах площадей, величинах углов и азимутов, искажения будут вносить ошибки в результаты измерений тем больше, чем больше по величине будут сами искажения.

Поэтому при изображении земной поверхности принимают условия, выраженные математическими зависимостями, позволяющими учитывать искажения.

Изображения земной поверхности на плоскости с учетом этих условий называются картографическими проекциями. Картографические проекции строятся по установленному математическому закону, определяющему вид проекции.

Картографические проекции классифицируются по характеру искажений и по способу построений.

По характеру искажений проекции могут быть:

а) равноугольными или конформными, в этих проекциях сохраняется равенство углов на поверхности эллипсоида (шара) и на плоскости;

б) равновеликими или эквивалентными, в них сохраняют постоянную величину отношений площадей на карте к соответствующим им площадям на поверхности Земли;

в) равнопромежуточными, в которых в каждой точке масштаб сохраняется только по вполне определенным направлениям;

г) произвольными, в этих проекциях не сохраняется ни равенство углов, ни отношение площадей.

По способу построения картографические проекции могут быть самыми разнообразными. Укажем наиболее характерные из них:

а) Перспективные. В этих проекциях Земля принимается за шар. Проектирование ведется на плоскость, перпендикулярную диаметру шара.

б) Цилиндрические проекции получаются при проектировании поверхности эллипсоида (шара) на стенки касательного или секущего цилиндра. Разрезая цилиндр по образующей после проектирования, получают плоское изображение земной поверхности.

в) Конические проекции получаются при проектировании эллипсоида (шара) на поверхность касательного или секущего конуса с последующим развертыванием этой поверхности в плоскость.

Задачами изображения сфероидической земной поверхности на плоскости занимается математическая картография, одна из разделов картографии — науки о создании географических карт.

Система плоских прямоугольных координат является зональной; она установлена для каждой шестиградусной зоны, на которые делится поверхность Земли при изображении ее ни картах в проекции Гаусса, и предназначена для указания положения изображений точек земной поверхности на плоскости (карте) в этой проекции.

Плоские прямоугольные координаты (рис.) – линейные величины, определяющие положение объекта на плоскости относительно принятого начала координат – пересечение двух взаимно перпендикулярных прямых (координатных осей Х и Y).

В топографии каждая 6-градусная зона имеет свою систему прямоугольных координат. Ось Х - осевой меридиан зоны, ось Y – экватор, а точка пересечения осевого меридиана с экватором – начало координат.

Рис. Система плоских прямоугольных координат на картах.

Началом координат в зоне является точка пересечения осевого меридиана с экватором, относительно которой и определяется в линейной мере положение всех остальных точек зоны. Начало координат зоны и ее координатные оси занимают строго определенное положение на земной поверхности. Поэтому система плоских прямоугольных координат каждой зоны связана как с системами координат всех остальных зон, так и с системой географических координат.

Применение линейных величин для определения положения точек делает систему плоских прямоугольных координат весьма удобной для ведения расчетов как при работе на местности, так и на карте. Поэтому в войсках эта система находит наиболее широкое применение. Прямоугольными координатами указывают положение точек местности, своих боевых порядков и целей, с их помощью определяют взаимное положение объектов в пределах одной координатной зоны или на смежных участках двух зон.