Примерни карти с малък мащаб. Кога се използват дребномащабни карти и кога едромащабни? В Русия топографските карти имат стандартен цифров мащаб.

Лекция 2 Rotar M.F.

картае умалено, обобщено изображение на земната повърхност, изградено в картографска проекция, показващо разположените върху нея обекти в определена система от условни знаци.

Топографски план -изображение (модел) на парче терен, построено без отчитане на кривината на земната повърхност.

малки парцели земната повърхност(до 20 кв. км.) могат да се считат за плоски и изобразени на равнина при спазване на сходството на всички контури на терена, т.е. при ортогонална проекция При ортогонална проекция проекционните прави са перпендикулярни на проекционната равнина. Да преминем през точките A, B, C, Dправи, перпендикулярни на проекционната равнина П; при пресичането им с равнината Пвземете ортогонални проекции a, b, c, dсъответни точки (фиг. 1.5-b)

Въз основа на горното можем да дадем следното определение. Топографският план е намален подобен модел на земната повърхност, получен чрез ортогонална (по отвес) проекция на линиите на терена върху хоризонтална равнина, без да се отчита кривината на Земята.

Термини и дефиниции.

2. Мащаби на карти и планове. Точност на мащаба

На топографските карти и планове се изобразяват хоризонтални проекции на линиите на терена, които се наричат ​​хоризонтални проекции, докато изображението на терена е намалено.

Степента на линейно намаляване на хоризонталните линии на терена при изобразяване на план или карта се нарича мащабплан или карта.

Мащабът се изразява като проста дроб с числител, равен на единица, и знаменател, показващ степента на намаляване на хоризонталното подравняване на линиите на терена, когато са изобразени на карта или план. Колкото по-голям е знаменателят на мащаба, толкова по-малка е картата и обратно.

Минималната стойност, която може да се види с просто око, е сегмент от 0,1 mm. Тази стойност се нарича гранична графична точност. Хоризонталното разстояние на линиите на терена, съответстващо на 0,1 mm на карта или план, се нарича точност на мащаба. Така например за мащаби 1: 500, 1: 1000, 1:25 000, точността на мащаба е съответно 0,05, 0,1, 2,5 m.

Точността на мащаба ви позволява да решите два важни проблема:

1) определяне на минималните размери на обекти и обекти на терена, които са изобразени в даден мащаб, и размерите на обекти, които не са изобразени в даден мащаб.

2) задаване на мащаба, в който да се създаде картата, така че да изобразява обекти и обекти на терена с предварително определени минимални размери.

3.Класификация и предназначение топографски картии планове. Изисквания към картите и плановете.

Картите изобразяват информация за района, необходима за най-разнообразно и широко използване.

Топографска карта- Това е обща географска карта, показваща съвкупността от основните елементи на района. Топографските карти изобразяват следните групи елементи на терена:

физико-географски - хидрография, релеф, почвена и растителна покривка;

социално-икономически - населени места, пътна мрежа, хидротехнически и мелиоративни съоръжения на границата и огради.

Разглеждат се общогеографски карти с мащаб 1: 1000 000 и по-едър топографски.В нашата страна се създават топографски карти и планове в следните мащаби, които съставляват мащабния диапазон:

Малък мащаб - 1:1000 000, 1:500 000, 1:200 000;

Среден мащаб - 1:100 000, 1:50 000, 1:25 000;

Голям мащаб - 1: 10 000, 1: 5 000,

Топографски планове - 1:2000, 1:1000, 1:500.

мащабна серияинсталиран по такъв начин, че Първотака че картите от тази серия да задоволяват всички нужди на националната икономика и отбраната на страната; На второ мястоброят на люспите в него беше минимален; трето, беше възможно лесно да се премине от една скала към друга.

Изисквания към топографските карти:

Геометрична точност - степента, в която местоположението на точките на картата съответства на местоположението им на земната повърхност;

Надеждност на картата - коректността на информацията, дадена от картата на определена дата;

Визуализация на картата - възможността за визуално възприемане на пространствени форми и размери и разположение на изобразените обекти, предоставени от картата;

Четливост на картата - попълване на картата с условни знаци и надписи;

Модерността на картата е съответствието на картата с текущото състояние на научно-техническия прогрес.

Назначаване на топографски карти и планове.

Топографските карти на всеки от приетите мащаби имат свое предназначение.

Така малък мащабТопографските карти са предназначени за общо изучаване на района в общия дизайн на националната икономика, отчитане на ресурсите на земната повърхност и водните пространства, предварителен проект на големи инженерни съоръжения и отбранителни нужди.

Среден мащабтопографските карти се различават от дребномащабните по по-голяма детайлност на съдържанието и по-висока точност на изобразените върху него обекти. Тези карти се използват в селското стопанство, в геоложките проучвания, в хидроинженерството, в проучването и проектирането на железопътни линии и пътища, трасета на тръбопроводи, електропроводи и горско стопанство.

Мащабни карти и плановеса предназначени за разработване на генерални устройствени планове на градове и други населени места, инженерни мрежи, за подробно проучване на полезни изкопаеми, за поддържане на поземлен кадастър и управление на земите в застроените и извън застроените територии.

Плановемащаби 1: 1000 и 1: 500 също са основните планове за отчитане на подземни комуникации.

Всеки клон на националната икономика не може без топографска карта или план. Топографските карти могат да бъдат на хартия или представени като цифров модел на терена. DSM е информация за пространствените координати на набор от точки на земната повърхност, обединени в единна система според определени математически закони.

4. Картографски конвенционални знаци.

Условните знаци са графични символи, използвани за показване на местоположението на обекти и явления върху карти и планове, както и техните качествени и количествени характеристики.

Символите трябва да бъдат:

добре различимпомежду си, визуални и изразителни, т.е., ако е възможно, наподобяват по образец или оцветяват обектите от района, който изобразяват; смислен,т.е. да даде, доколкото е възможно, пълно количествено и качествено описание на изобразените обекти; стандартен, т.е., ако е възможно, еднакви по стил за топографски карти и планове с различен мащаб; икономичен, т.е. заемат минимално място на картата, лесни за рисуване, удобни за печатното им възпроизвеждане, лесни за запомняне. Стилът и размерите на конвенционалните символи са дадени в специални таблици с конвенционални символи, които са задължителни за всички организации, които създават топографски карти и планове. Например "Символи за топографска карта в мащаб 1:10000" Класификация на конвенционалните знаци.Конвенционалните знаци се разделят на следните групи: мащабни, извънмащабни, линейни и обяснителни. Мащабни знаци - картографски конвенции, използвани за изобразяване на обекти, изразени в мащаб на картата. Границите на такива обекти на терена се показват като правило с пунктирана линия, а зоната вътре в границите се обозначава със съответните конвенционални знаци, наречени ареални.

извънмащабни знаци - картографски конвенции, използвани за изобразяване на обекти, чиито площи не са изразени в мащаба на карта или план, но тези обекти са важни или служат като ориентири и следователно трябва да бъдат изобразени на картата.

Колкото по-малък е мащабът на картата, толкова повече обекти са изобразени върху нея със знаци извън мащаба. Местоположението на обектите на терена, изобразени на картата с извънмащабни знаци, съответства на определена точка от тези условни знаци.

Линейни знаци - картографски конвенции, използвани за изобразяване на обекти с линеен характер, чиято дължина е изразена в мащаба на картата, а ширината е извън мащаба. Така например линейните знаци изобразяват комуникационни и електропроводи, нефтопроводи и газопроводи, железопътни линии и други пътища на малки карти и др. Геометричната ос на знака съответства на местоположението на тези обекти на земята.

За да направите картата по-визуална и четлива, когато изобразявате нейните елементи, използвайте различни цветове:хидрографските елементи и влажните зони са показани в синьо; зелени гори и градини; огнеупорни сгради, магистрали - червено; неогнеупорни сгради и подобрени черни пътища в оранжево; релефът е показан в кафяво. В допълнение към конвенционалните знаци - са дадени обяснителни надписи,които обясняват вида или рода обекти, изобразени на карти и планове, както и дават техните количествени и качествени характеристики. Посочени са и географски имена - собствени имена на географски обекти, изобразени на картата. Те включват имената на хората. точки, реки, езера, участъци, проходи и T.д.

Граници на картата.

Граничният дизайн на картата се състои от набор от данни, които улесняват използването на картата и се поставят извън външната рамка на картата. И така, над северната част на външната рамка в средата на рамката е написана номенклатурата на картата, вдясно в скоби е посочено името на най-голямото селище, изобразено на този лист с карта. Близо до североизточния ъгъл, над външната рамка, е посочен гърлото на картата. Под южната част на външната рамка, в средата, е посочен цифровият мащаб, под него - линейният мащаб, височината на сечението на релефа по контурни линии и системата от височини. На запад от скалата е дадена диаграма на взаимното разположение на меридианите, показваща магнитната деклинация и конвергенцията на меридианите. На изток от скалата е нанесена диаграма на снасяне.

Класификация на географските карти марина3107 написано на 7 април 2011 г

Беляева Марина, 2 К., 3 гр.

Географска карта- Това е намалено и обобщено изображение на сферична земна повърхност върху равнина с помощта на конвенционални знаци, направено в определен мащаб.

Класификация на картата- това е система, представляваща набор от карти, подразделени (подредени) по избран признак.

Деление на картите по мащаб. Приема се следната класификация на картите по мащаб:
I) планове - I:5 000 и по-големи;
2) мащабни карти от I:I0000 до I:200000;
3) средномащабни карти - по-малки от I:200 000 до I:I 000 000;
4) дребномащабни карти - по-малки от I:I 000 000.
Картите с различни мащаби имат различна детайлност и точност, различно обобщение и често различен смисъл. Следователно мащабът на картата позволява да се прецени характеристиките на нейното съдържание.

Класификация на картите по пространствен обхват.Като най-голямо разделение могат да се отделят карти на звездното небе, след това карти, изобразяващи една планета, и освен това карти на най-големите планетарни структури (за Земята това са континенти и океани). След това класификацията може да върви по два начина: по административно-териториално деление или по естествено райониране.
Една от най-често използваните класификации е следната:
звездни карти;
карти на планетите и Земята;
полукълбо карти;
карти на континенти и океани;
карти на държави;
карти на републики, области, области, административни райони;
карти на отделни територии (резервати, туристически райони и др.);
градски карти;
карти на градските райони и др.
Да сеОкеанските карти могат да бъдат допълнително разделени на карти на морета, заливи, проливи, пристанища.
В допълнение към тази класификация са възможни и други подразделения, например избор на група от карти на икономически райони, обхващащи няколко административни единици (Северо-западен икономически район и др.), или карти на големи природни региони, като например Европейската част на Русия, Далечния изток.

Класификация на картите по съдържание.Има две големи групи карти: общогеографски и тематични. Общогеографски картис еднаква детайлност са показани всички географски елементи на терена: релеф, хидрография, почвена и растителна покривка, селища, стопански обекти, комуникационни пътища, съобщителни линии, граници и др.
Общогеографски картиподразделени към топографски(в мащаб I:I00 000 и по-голям), проучване и топографски(I:200 000 - I:I 000 000) и преглед(по-малък I:I 000 000).

Втората голяма група е тематичен, показващ разположението, взаимовръзките и динамиката на природните феномени, населението, икономиката и културата. Сред тематичните карти се разграничават две основни групи: карти на природни явления и карти на социални явления.
Карти на природни феномениобхващат всички компоненти на природната среда и техните комбинации. Тази група включва геоложки, геофизични, релефни карти на земната повърхност и дъното на океаните, метеорологични и климатични, океанографски, хидроложки (водите на сушата), почвени, ботанически, зоогеографски, медико-географски, общи физико-географски, ландшафтни, природни запазване.
Карти на социалните явлениявключват карти на населението, икономика, наука и култура, обществено обслужване и здравеопазване, политически и политико-административни, исторически. Тази група карти е обширна и разнообразна, тя непрекъснато се разширява поради нови теми, които характеризират съвременното общество и икономика с всички прогресивни и негативни аспекти на неговото развитие.
Да сеВсеки от тези раздели съдържа голям брой различни тематични карти. Например икономическите карти включват карти на промишлеността (общо и за отделни видове), селско стопанство, горско стопанство, рибарство, енергетика, транспорт и съобщения, търговия и финанси, агропромишлени комплекси, общо икономическо и икономическо райониране. Трябва да се отбележат и карти на гранични (интердисциплинарни) теми, отразяващи тясното взаимодействие на природата, обществото и икономиката. Такива са карти за икономическа оценка на природните ресурси, агроклиматични, инженерно-геоложки и много други. Изследванията в пресечната точка на различни клонове на знанието са характерна черта на съвременната наука; това се отразява в разработването на карти на интердисциплинарни, сложни теми.

Класификация на картите по предназначение.Предназначението на картите е толкова разнообразно, колкото и сферите на човешката дейност, но някои видове карти се открояват доста ясно.
Научни справочни картипредназначени да извършват научни изследвания върху тях и да получават най-подробната, научно надеждна информация.
Културно-просветни и пропагандни картипредназначени за широката публика. Тяхната цел е да разпространяват знания, идеи и да разширяват културния хоризонт на хората. Такива карти обикновено имат ярък, прост, разбираем дизайн, те се допълват от диаграми, рисунки, плакатни елементи.
Технически картипоказват обектите и условията, необходими за решаване на всеки технически проблем. Тази група включва космическа навигация, въздушна и морска навигация, пътни и някои инженерни карти.
Образователни картиизползвани като визуални средства или материали за самостоятелна работапри изучаване на география, геология, история и други дисциплини. Разпределете карти за начално, средно, средно училище.
Туристически картипредназначени за туристи и летовници. Изобразяват обекти, представляващи интерес за туризма: исторически паметници, резервати, музеи, както и хотели, туристически центрове, къмпинги. Картите са цветни, придружени с указатели и справочна информация.

Видове карти.Видът на картата характеризира широчината на обхвата на темата, степента на обобщеност на картографираните явления. В съвременната картография е обичайно да се разграничават три основни вида карти: аналитични, комплексни и синтетични.
Аналитични карти се наричат, даващи образ на отделни явления (или дори отделни свойства на явления) без връзка с други явления (свойства). Пример са картите на температурата на въздуха, валежите, ветровете, налягането, които са аналитични климатични карти.
Комплексни картикомбинирайте изображения на няколко елемента от подобни предмети, набор от характеристики на едно явление. Например една карта може да показва както налягането, така и ветровете в даден район. Комбинацията от две или три явления на една карта ви позволява да ги разглеждате в комплекс, сравнявате, сравнявате, анализирате връзки.
Синтетични картиотразяват набор от взаимосвързани явления като цяло. В такива карти липсват характеристиките на отделните компоненти, но е дадена тяхната цялостна оценка. Например картата на климатичното райониране е синтетична, не съдържа конкретни данни за температури, валежи, скорост на вятъра и т.н., но има обща оценка на климата на избрани райони. Синтетичните карти са карти за изводи, изградени на базата на обобщение на данни, съдържащи се в набори от аналитични и комплексни карти.

Географски атласи. Атласи- това са систематични, цялостни колекции от карти, създадени по една програма. Подобно на картите, атласите се класифицират според пространственото покритие, като се подчертават атласите на планетата (Земя, Луна, Венера), континенти и океани, големи географски региони, държави, републики, административни региони, градове. Според съдържанието атласите са физико-географски (геоложки, климатични и др.), социално-икономически и исторически.
От най-голямо практическо значение е класификация на атласите по предназначение.
Справочни атласи- това обикновено са общогеографски и политико-административни атласи, които предават най-подробно общогеографските обекти: населени места, релеф, хидрография, пътна мрежа. Тези атласи са особено подробни по отношение на географската номенклатура и са придружени от обширни индекси на имена.
Изчерпателни научни справочни атласи- основни картографски произведения, които дават най-пълна, научно обоснована и разнообразна характеристика на територията. Тези атласи отразяват много компоненти на природата, икономиката, населението и културата, техните взаимовръзки и динамика. Научните справочни атласи могат да бъдат наречени картографски енциклопедии за дадена територия.
Популярни (краеведски) атласипредназначени за широкия читател, те са общодостъпни и адресирани до ученици, изучаващи родния край, туристи и краеведи, ловци и риболовци. Такива атласи обикновено са придружени от снимки, чертежи, основни справочни данни за територията и списък на исторически забележителности.
Учебни атласинасочени към обслужване на образователния процес в училище, във висшите учебни заведения. Наборът от карти във ватласите, степента на тяхната детайлност и дълбочината на разкриване на съдържанието са в съответствие с учебни програми(например атласи по география, история за 5, 6 и други класове).
Туристически и пътни атласипредназначен да задоволи нуждите на туристи, спортисти, автомобилисти, пътници. Те изобразяват подробно туристически обекти, мрежи от автомобилни и железници, пешеходни, водни, автомобилни маршрути.

2.1. Елементи на топографска карта

Топографска карта - подробна широкомащабна общогеографска карта, която отразява местоположението и свойствата на основните природни и социално-икономически обекти, позволяваща да се определи тяхното планово и височинно положение.

Топографските карти се създават основно на базата на:

• обработка на въздушни снимки на територията;
• чрез преки измервания и проучвания на теренни обекти;
• картографски методи с вече налични планове и карти в голям мащаб.

Като всяка друга географска карта, топографската карта е умалено, обобщено и образно-знаково изображение на местността. Създадена е според определени математически закони. Тези закони минимизират изкривяванията, които неизбежно възникват, когато повърхността на земния елипсоид се прехвърли на равнина, и в същото време осигуряват максималната му точност. Проучването и съставянето на карти изисква аналитичен подход, разделяне на картите на съставните елементи, способност да се разбере значението, значението и функцията на всеки елемент и да се види връзката между тях.

Елементите (компонентите) на картата включват:

• картографско изображение;
• математическа основа;
• легенда
• спомагателно оборудване;
• Допълнителна информация.

Основният елемент на всяка географска карта е картографско изображение - съвкупност от информация за природни или социално-икономически обекти и явления, тяхното местоположение, свойства, връзки, развитие и др. Топографските карти изобразяват водни тела, релеф, растителност, почви, селища, съобщителни пътища и средства за комуникация, някои обекти на промишленост, селско стопанство, култура и др.
Математическа основа топографска карта - набор от елементи, които определят математическата връзка между реалната повърхност на Земята и плоско картографско изображение. Той отразява геометричните закони на изграждането на картата и геометричните свойства на изображението, осигурява възможност за измерване на координати, начертаване на обекти по координати, сравнително точни картометрични определяния на дължини, площи, обеми, ъгли и др. Поради това картата е понякога наричан графично-математически модел на света.

Математическата основа е:

• картна проекция;
• координатни мрежи (географски, правоъгълни и други);
• мащаб;
• геодезическа обосновка (упорни точки);
• оформление, т.е. разполагане на всички елементи на картата в нейната рамка.

мащаб за ката може да има три вида: цифров, графичен (линеен) и обяснителен етикет (наименуван мащаб). Мащабът на картата определя степента на детайлност, с която може да се нанесе едно картографско изображение. Мащабите на картата ще бъдат разгледани по-подробно в тема 5.
Решетка на картата представлява изображението на градусната мрежа на Земята върху картата. Видът на мрежата зависи от проекцията, в която е начертана картата. На топографски карти с мащаби 1:1 000 000 и 1:500 000 меридианите изглеждат като прави линии, събиращи се в определена точка, а паралелите изглеждат като дъги от ексцентрични окръжности. На топографските карти в по-голям мащаб се прилагат само два паралела и два меридиана (рамка), ограничаващи картографското изображение. Вместо картографска мрежа, на едромащабните топографски карти се прилага координатна (километрова) мрежа, която има математическа връзка с градусната мрежа на Земята.
рамка за карта именувайте една или повече линии, ограничаващи картата.
Да се силни точки включват: астрономически точки, триангулационни точки, полигонометрични точки и нивелационни маркировки. Контролните точки служат като геодезическа основа за заснемане и съставяне на топографски карти.

2.2. Свойства на топографската карта

Топографските карти имат следните свойства: видимост, измеримост, надеждност, съвременност, географско съответствие, геометрична точност, пълнота на съдържанието.
Сред свойствата на топографската карта трябва да се подчертае видимост и измеримост . Видимостта на картата осигурява визуално възприятие на изображението на земната повърхност или нейните отделни участъци, техните характерни черти и характеристики. Измеримостта ви позволява да използвате картата, за да получите количествени характеристики на обектите, изобразени върху нея чрез измервания.

Видимостта и измеримостта се осигуряват от:

математически дефинирана връзка между многоизмерни обекти околен святи тяхното плоско картографско представяне. Тази връзка се предава с помощта на картна проекция;

степента на намаляване на размера на изобразяваните обекти, която зависи от мащаба;

открояване на типични характеристики на терена чрез картографска генерализация;

използването на картографски (топографски) конвенционални знаци за изобразяване на земната повърхност.

За да се осигури висока степен на измеримост, картата трябва да има достатъчна геометрична точност за конкретни цели, което означава съответствие на местоположението, формата и размера на обектите на картата и в действителност. Колкото по-малка е изобразената площ от земната повърхност при запазване на размера на картата, толкова по-висока е нейната геометрична точност.
Картата трябва да бъде достоверен, т.е. информацията, която съставлява съдържанието му към определена дата, също трябва да е вярна съвременен, отговарят на моментното състояние на изобразените върху него обекти.
Важно свойство на топографската карта е завършеност съдържание, което включва обема на съдържащата се в него информация, тяхната универсалност.

2.3. Класификация на топографските карти по мащаб

Всички местни топографски карти, в зависимост от техния мащаб, условно се разделят на три групи:

• малък мащаб карти (мащаби от 1: 200 000 до 1: 1 000 000), като правило, се използват за общо проучване на района при разработването на проекти и планове за развитие на националната икономика; за идеен проект на големи инженерни съоръжения; както и за отчитане на природните ресурси на повърхността на земята и водните пространства.
• Среден мащаб картите (1:25 000, 1:50 000 и 1:100 000) са междинни между дребномащабните и едромащабните. Високата точност, с която всички обекти на терена са изобразени на карти от даден мащаб, позволява широкото им използване за различни цели: в националната икономика при изграждането на различни структури; за извършване на изчисления; за геоложки проучвания, земеустройство и др.
• голям мащаб картите (1:5 000 и 1:10 000) се използват широко в промишлеността и комуналните услуги; при извършване на подробно геоложко проучване на находища на полезни изкопаеми; при проектиране на транспортни възли и съоръжения. Мащабните карти играят важна роля във военните дела.

2.4. Топографски план

Топографски план - мащабен чертеж, изобразяващ в конвенционални символи на равнина (в мащаб 1:10 000 и по-голям) малка площ от земната повърхност, построена без да се отчита кривината на повърхността на нивото и поддържане на постоянен мащаб във всяка точка и във всички посоки. Топографският план притежава всички свойства на топографската карта и е неин частен случай.

2.5. Проекции на топографска карта

При изобразяване на големи площи от земната повърхност проекцията се прави върху равната повърхност на Земята, спрямо която отвесите са нормали.

картна проекция - метод за изобразяване на повърхностна равнина Глобусъткогато правите карти.

Невъзможно е да се развие сферична повърхност върху равнина без гънки и счупвания. Поради тази причина изкривяванията на дължините, ъглите и площите са неизбежни на картите. Само в някои проекции се запазва равенството на ъглите, но поради това дължините и площите са значително изкривени, или равенството на площите се запазва, но ъглите и дължините са значително изкривени.

Проекции на топографски карти в мащаб 1:500 000 и по-голям

Повечето страни по света, включително Украйна, използват конформни (конформни) проекции за съставяне на топографски карти, като запазват равенството на ъглите между посоките на картата и на земята. Швейцарският, немски и руски математик Леонхард Ойлер през 1777 г. развива теорията за конформния образ на топка върху равнина, а известният немски математик Йохан Карл Фридрих Гаус през 1822 г. обосновава общата теория за конформния образ и използва конформен плосък правоъгълни координатипри обработка на триангулация (метод за създаване на мрежа от контролни геодезически точки). Гаус прилага двоен преход: от елипсоид към топка и след това от топка към равнина. Германският геодезист Йоханес Хайнрих Луис Крюгер разработи метод за решаване на условни уравнения, възникващи при триангулация, и математически апарат за конформна проекция на елипсоид върху равнина, наречен проекция на Гаус-Крюгер.
През 1927 г. известният руски геодезист професор Николай Георгиевич Кел пръв в СССР прилага координатната система на Гаус в Кузбас и по негова инициатива от 1928 г. тази система е приета като единна за СССР. За изчисляване на координатите на Гаус в СССР са използвани формулите на професор Феодосий Николаевич Красовски, които са по-точни и по-удобни от формулите на Крюгер. Следователно в СССР не е имало причина да се даде името на проекцията на Гаус "Гаус-Крюгер".
Геометрична същност Тази проекция може да бъде представена по следния начин. Целият земен елипсоид е разделен на зони и за всяка зона се правят карти поотделно. В същото време размерите на зоните са зададени така, че всяка от тях да може да бъде разположена в равнина, т.е. изобразена на карта, практически без забележимо изкривяване.
За да се получи картографска мрежа и да се състави карта в проекцията на Гаус, повърхността на земния елипсоид е разделена по меридианите на 60 зони от 6 ° всяка (фиг. 2.1).

Ориз. 2.1. Разделянето на земната повърхност на шестградусови зони

За да си представите как се получава изображението на зони в равнина, представете си цилиндър, който докосва аксиалния меридиан на една от зоните на земното кълбо (фиг. 2.2).

Ориз. 2.2. Проекция на зоната върху цилиндър, допирателен към елипсоида на Земята по аксиалния меридиан

Съгласно законите на математиката, ние проектираме зоната върху страничната повърхност на цилиндъра по такъв начин, че да се запази свойството на равноъгълността на изображението (равенството на всички ъгли на повърхността на цилиндъра с тяхната величина върху земното кълбо). След това проектираме всички останали зони една до друга върху страничната повърхност на цилиндъра.

Ориз. 2.3. Изображение на зоните на земния елипсоид

По-нататъшно разрязване на цилиндъра по протежение на генератора AA1 или BB1 и превръщане на страничната му повърхност в равнина, получаваме изображение на земната повърхност върху равнина под формата на отделни зони (фиг. 2.3).
Аксиалният меридиан и екваторът на всяка зона са изобразени като прави линии, перпендикулярни една на друга. Всички аксиални меридиани на зоните са изобразени без изкривяване на дължината и запазват мащаба по цялата си дължина. Останалите меридиани във всяка зона са изобразени в проекцията с криви линии, следователно те са по-дълги от аксиалния меридиан, т.е. изкривен. Всички паралели също са показани като извити линии с известно изкривяване. Изкривяванията на дължината на линията нарастват с разстоянието от централния меридиан на изток или запад и стават най-големи в краищата на зоната, достигайки стойност от порядъка на 1/1000 от дължината на линията, измерена на картата. Например, ако по аксиалния меридиан, където няма изкривяване, мащабът е 500 m в 1 cm, тогава на ръба на зоната ще бъде 499,5 m в 1 cm.
От това следва, че топографските карти са изкривени и имат променлив мащаб. Въпреки това, тези изкривявания, измерени на карта, са много малки и затова се смята, че мащабът на всяка топографска карта за всички нейни секции е постоянен.
За проучвания в мащаб 1:25 000 и по-голям е разрешено използването на 3 градуса и дори по-тесни зони. Припокриването на зоните се приема на 30" на изток и 7", 5 на запад от аксиалния меридиан.

Основните свойства на проекцията на Гаус:

аксиалният меридиан е изобразен без изкривяване;

проекцията на аксиалния меридиан и проекцията на екватора са прави линии, перпендикулярни една на друга;

останалите меридиани и паралели са изобразени със сложни криви линии;

в проекцията се запазва сходството на малки фигури;

при проекция хоризонталните ъгли и посоки се запазват в изображението и терена.

Проекция на топографска карта в мащаб 1:1 000 000

Проекция на топографска карта в мащаб 1:1 000 000 - модифицирана поликонична проекция, приет за международен.Основните му характеристики са: проекцията на земната повърхност, покрита с картен лист, се извършва върху отделна равнина; паралелите са представени с дъги от кръгове, а меридианите с прави линии.
За създаване на топографски карти на САЩ и страните от Северноатлантическия алианс, Универсален напречен Меркатор, или UTM. В окончателния си вид UTM системата използва 60 зони, всяка с 6 градуса дължина. Всяка зона е разположена от 80º ю.ш. до 84º с.ш Причината за асиметрията е, че 80º ю.ш. преминава много добре в южния океан, южната част на Южна Америка, Африка и Австралия, но е необходимо да се изкачи до 84º с.ш., за да достигне северната част на Гренландия. Зоните се броят, започвайки от 180º, с нарастващи числа на запад. Заедно тези зони покриват почти цялата планета, с изключение само на Северния ледовит океан и Северна и Централна Антарктика на юг.
Системата UTM не използва "стандарт", базиран на напречната проекция на Меркатор - тангентата. Вместо това се използва секуща, който има две секционни линии, разположени на приблизително 180 километра от двете страни на централния меридиан. Картографските зони в UTM проекцията се различават една от друга не само по позициите на техните централни меридиани и линии на изкривяване, но и по земния модел, който използват. Официалната дефиниция на системата UTM дефинира пет други сфероида за използване в различни зони. Всички UTM зони в Съединените щати са базирани на сфероида Clarke 1866.

Въпроси и задачи за самоконтрол

1. Дайте определения: "Топография", "Геодезия", "Топографска карта".
2. Какви са науките за топография? Обяснете тази връзка с примери.
3. Как се създават топографските карти?
4. Какво е предназначението на топографските карти?
5. Каква е разликата топографски планот топографска карта?
6. Какви са елементите на картата?
7. Дайте описание на всеки елемент от топографската карта.
8. Какво представляват паралелите и меридианите на топографските карти?
9. Какви елементи определят математическата основа на топографската карта? Дайте кратко описание на всеки елемент.
10. Какви са свойствата на топографските карти? Дайте кратко описание на всеки имот.
11. Върху каква повърхност се проектират изображения на големи площи от Земята?
12. Дефинирайте картографска проекция.
13. Какви изкривявания могат да се образуват, когато сферична повърхност се разположи върху равнина?
14. Какви проекции се използват от повечето страни по света за съставяне на топографски карти?
15. Каква е геометричната същност на конструкцията на Гаусовата проекция?
16. Покажете на чертежа как се проектира зона от шест градуса от земния елипсоид към цилиндър.
17. Как са начертани меридианите, паралелите и екваторът в зоната на Гаус от шест градуса?
18. Как се променя природата на изкривяването в зоната на Гаус от шест градуса?
19. Може ли мащабът на топографската карта да се счита за постоянен?
20. В каква проекция е направена топографската карта в мащаб 1:1 000 000?
21. Каква картна проекция се използва за създаване на топографски карти в Съединените щати и как се различава от проекцията на Гаус?
    

Картите се разделят на групи по редица признаци - мащаб, тематика, териториален обхват, проекция и др.

Простите покриват карти на повърхността на земята, полукълба, континенти, по отношение на мащаба - голям мащаб (1/100000 и cr.) Среден мащаб (1/200000.1/500 хиляди 1/1 милион) малък мащаб ( 1/1 милион и bl).

Топографски карти и планове - предназначение - научно-справочни учебни, морски навигационни, пътни, кадастрални, туристически. Топографските карти и планове имат многофункционално предназначение, така че елементите на терена са показани на тях с еднаква детайлност.

Едромащабните карти са от съществено значение, защото предоставят основната информация, използвана при съставянето на средно- и дребномащабни карти. Най-често срещаните от тях са топографски карти в мащаб над 1:250 000.

На съвременните топографски карти релефът обикновено се показва с помощта на изогипси или контурни линии, които свързват точки, които имат еднаква височина над нулевото ниво (обикновено морското равнище). Комбинацията от такива линии дава много изразителна картина на релефа на земната повърхност и ви позволява да определите следните характеристики: ъгъл на наклон, профил на склона и относителни височини. В допълнение към изображението на релефа, топографските карти съдържат друг полезна информация. Обикновено те показват магистрали, населени места, политически и административни граници. Комплект Допълнителна информация(например разпространението на гори, блата, рохкави пясъчни масиви и др.) зависи от предназначението на картите и характерните особености на района.

Както едромащабните топографски, така и средномащабните карти обикновено се произвеждат в комплекти, всеки от които отговаря на определени изисквания. Повечето от средномащабните се издават за нуждите на регионалното планиране или корабоплаването. Средномащабната международна карта на света и аеронавигационните карти на САЩ се отличават с най-голямо териториално покритие. И двата комплекта карти се произвеждат в мащаб 1:1 000 000, най-често срещаният за средномащабни карти. При изготвянето на Международната карта на света всяка страна издава карти на своята територия, изготвени в съответствие с даденото Общи изисквания. Тази работа се координира от ООН, но много от картите са остарели, а други все още не са завършени. Съдържанието на Международната карта на света в общи линии съответства на съдържанието на топографските карти, но е по-обобщено. Същото важи и за аеронавигационните карти на света, но повечето от листовете на тези карти имат допълнително специално натоварване. Аеронавигационните карти покриват цялата земя. В среден мащаб се съставят и някои морски или хидрографски карти, на които Специално вниманиесе дава на изображението на резервоари и бреговата линия. Някои административни и пътни картисъщо имат среден мащаб. Дребномащабни или обзорни карти. На картите малък мащабпоказва се цялата повърхност на земното кълбо или значителна част от нея. Трудно е да се направи точна граница между малките и средните карти, но мащабът 1:10 000 000 определено важи за обзорните карти. Повечето атласни карти са в малък мащаб и тематично могат да бъдат много различни. Почти всички горепосочени групи обекти могат да бъдат отразени и на дребномащабни карти, при условие че информацията е достатъчно обобщена. Освен това в малък мащаб се съставят карти на разпространението на различни езици, религии, култури, климат и т.н. Като илюстративен пример за специални карти с малък мащаб, добре познати на милиони хора, могат да се посочат метеорологичните карти.

Анимирани и компютърни карти. За анимирани карти, които могат да се прожектират на телевизионен екран, се въвежда четвъртата координата - времето, което ви позволява да проследите динамиката на картирания обект. Компютърната картография вече е достигнала такъв етап на развитие, че почти всички операции могат да се извършват в цифрова форма. В резултат на това е много по-лесно да се правят всякакви корекции и пояснения. Този метод за създаване на карти от всякакъв тип и мащаб, включително карикатурни карти, се обозначава със специалния термин "географски информационни системи" (ГИС).

13. Елементи на общогеографска карта

На топографски карти и планове са изобразени различни обекти на района: контури селища, градини, градини, реки, езера. Съвкупността от тези обекти се нарича ситуация. Ситуацията се изобразява с условни знаци. Условните знаци са разделени на 5 групи: площни, линейни, извънмащабни, обяснителни, специални. Площните конвенционални знаци се използват за попълване на площите на обекти от посоката: обработваема земя, гори, езера, ливади - те се състоят от пунктирана пунктирана линия на границата на обекта и попълват нейните изображения или условно оцветяване. Покажете обекти с линеен характер на речния път, чиято дължина е изразена в даден мащаб. Дадени са условни изображения различни характеристикиобекти. Извънмащабните конвенционални знаци се използват за изобразяване на обекти, чиито размери не са изразени в дадения мащаб на картата или плана. Те определят позицията, но не и размерите. Обяснителните конвенционални знаци са цифрови и буквени надписи, характеризиращи обекти: посока, дълбочина и скорост на речния поток. Те се поставят върху основните площни линейни извънмащабни знаци. Специални конвенционални знаци се установяват от съответните отдели на секторите на националната икономика, те се използват за съставяне на специални карти и планове за тази индустрия. За да се даде яснота на карта или план, цветовете се използват за изобразяване на различни елементи, за реки, езера - синьо, магистрали - червено.

Съдържанието на статията

КАРТА,умалено обобщено изображение на повърхността на Земята (или част от нея) върху равнина. Човекът създава карти от древни времена, опитвайки се да визуализира относителното положение на различни части от сушата и моретата. Колекция от карти, обикновено свързани заедно, се нарича атлас (термин, въведен от фламандския ренесансов картограф Герардус Меркатор).

Топка (сфера), върху повърхността на която е нанесено картографско изображение на Земята, се нарича глобус. Това е най-точното представяне на земната повърхност. На всички карти, които дават изображение на топка върху равнина, има определени изкривявания, които не могат да бъдат елиминирани. Картите обаче имат определени предимства пред земното кълбо. Например картата на света ви позволява да разгледате цялата земна повърхност (т.е. нейното изображение), докато на глобус от една точка можете да видите не повече от половината от земното кълбо; следователно картите са по-удобни, когато се разглежда цялата повърхност на Земята. Освен това на картата е много по-лесно, отколкото на земното кълбо, да се измерват ъгли и посоки. Понастоящем глобусите рядко се използват за навигационни цели. Изображението върху сферична повърхност на територии, които не надвишават размера на субконтинент, практически не дава никакви предимства, следователно в такива случаи се използват карти, а не сегменти от земното кълбо. Освен това картите са много по-лесни за правене, транспортиране и съхранение (въпреки че някои от тези трудности могат да бъдат преодолени с помощта на надуваеми глобуси).

ОСНОВНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА КАРТИТЕ

С цялото невероятно разнообразие от съществуващи карти, повечето от тях имат някои общи характеристики. Дори контурни карти, които са максимално разтоварени, за да могат учениците да прилагат върху тях допълнителна информация по свой избор, обикновено имат градусна координатна мрежа, мащаб и основни елементи (например брегови линии). Освен това върху картите обикновено се прилагат надписи и символи и към тях се прикрепя легенда.

координатна мрежа

е система от взаимно пресичащи се линии, показващи географска ширина и дължина върху повърхността на карта или глобус. Линиите на географската ширина вървят в посока изток-запад успоредно на екватора (който има географска ширина 0°); географската ширина на полюсите се счита за 90° (северна ширина за Северния полюс и южна ширина за Южния полюс). Тъй като тези прави не се пресичат и са взаимно успоредни, те се наричат ​​още паралелни. От тях само екваторът е най-големият кръг (равнината, ограничена от тази линия, минаваща през центъра на Земята, разрязва земното кълбо наполовина). Останалите паралели са окръжности, чиято дължина естествено намалява с отдалечаване от екватора. Всички линии на дължина - меридиани - са половини на голям кръг, събиращи се в полюсите. Меридианите се движат в посока север-юг, от полюс до полюс; те отчитат ъгловото разстояние от началния меридиан, обозначен като 0 ° дължина, на изток и запад до 180 ° (в същото време дължините, които се измерват в източна посока, се обозначават с буквите „изток“, а в запад - "w. и т.н.") . За разлика от екватора, който е на еднакво разстояние от полюсите по цялата си дължина и в този смисъл е „естествена“ референтна точка при определяне на географската ширина, началният меридиан, от който се измерва дължината, се избира произволно. В съответствие с международното споразумение меридианът на астрономическата обсерватория в Гринуич (сега намираща се в Лондон) се приема като начало на координатите (0 ° географска дължина). Въпреки това, преди това споразумение да бъде постигнато, някои картографи използваха като начални меридиани на Канарските или Азорските острови, Париж, Филаделфия, Рим, Токио, Пулково и др.

На повърхността на земното кълбо линиите на паралелите и меридианите се пресичат под ъгъл 90°; що се отнася до картите, такова съотношение се запазва само в някои случаи. Както на карти, така и на глобуси обикновено се прилага определена система от меридиани и паралели (начертани през 5 °, 10 °, 15 ° или 30 °). В допълнение към това, картите и глобусите показват Северния тропик или Тропика на Рака (23 1/2 ° N), Южния тропик или Тропика на Козирога (23 1/2 ° S), Арктическия кръг ( 66 1/ 2°N) и Антарктическия кръг (66 1/2°S). Международните линии за дата често се показват и на диаграми, които обикновено съвпадат с 180° дължина.

Мащаб

картите могат да бъдат цифрови (съотношение на числа или дроб, например 1:25 000 или 1/25 000); вербален или линеен (графичен). В горния пример единица дължина на картата съответства на 25 000 такива единици на земята. Същото съотношение може да се изрази с думите: "1 cm е равен на 250 m" или още по-кратко: "250 m в 1 cm". В някои страни, които традиционно използват неметрични мерки за дължина (САЩ и др.), мащабът се изразява в инчове, футове и мили, например 1:63 360 или "1 миля в 1 инч". Линейният мащаб се изобразява като линия с нанесени на определени интервали деления, срещу които са посочени съответните разстояния на земната повърхност. Графичното представяне на мащаба има известни предимства пред другите два начина за изразяването му. По-специално, ако размерът на картата се промени, когато се копира или прожектира върху екран, тогава само графичният мащаб, който се променя заедно с цялата карта, остава правилен. Понякога освен мащаба на дължината се използва и мащабът на площта. Глобусите могат да използват всяко от горните обозначения на мащаба.

Основни елементи и условни картографски знаци.

Географските базови елементи включват изображение на брегови линии, водни течения, политически граници и т.н., които осигуряват основа, спрямо която да се покаже пространственото разпределение на показаното явление. При съставянето на карти се използват много конвенционални знаци, които са разделени на няколко категории: извън мащаба или точка, използвана за изобразяване на "точкови" обекти или такива, мащаб които не могат да бъдат изразени на картата (например за показване на населени места - точки или кръгове, чийто размер показва определено население); линеен за обекти с линеен характер, запазвайки сходството на очертанията на обекта (например изображение на постоянно водно течение под формата на линия, чиято дебелина се увеличава надолу по течението); ареален, използван за попълване на площите на обекти, които са изразени в мащаба на картата (например щриховка или запълване с цвят, за да се покаже разпределението на горите). Тези три класа знаци могат да бъдат допълнително разделени според това дали обектите, които представляват, са въображаеми (напр. политически граници) или реални (пътища); дали самите знаци са хомогенни (точки на картата, всяка от които съответства на определен брой жители) или диференцирано представяне на количествените характеристики на обектите (изображение на градове с помощта на кръгове с различни размери, съответстващи на населението); дали дават качествена характеристика на обекта (например наличие на блато) или съдържат количествена информация (например гъстота на населението - брой хора на единица площ).

Целта на легендата е да информира читателя за значението на използваните символи. В старите карти легендата е поставена в изящно орнаментирана рамка под формата на свитък, а сега е в строга правоъгълна рамка.

Като пример е дадена легендата към географските карти, съдържащи се в Енциклопедия около света.

Надписи и географски имена върху карти.

В миналото всички надписи се прилагаха на ръка, което придаваше индивидуален характер на всяка карта, но сега картографите по правило избират един от стандартните шрифтове, който най-добре отговаря на естеството на изобразените обекти. Някои типове шрифтове традиционно се използват за определени групи обекти, например реки, езера, морета обикновено са с курсив, а характеристиките на земята са обозначени с латински шрифт. Размерът на буквите зависи от значението (или размера) на обекта. Разстоянията между буквите и думите в имената могат да варират в широки граници в зависимост от площта или обхвата на даден обект на картата.

Шрифтовият дизайн на картата включва заглавие, което отразява съдържанието на картата и територията, към която принадлежи; за това се използва най-големият шрифт. Специално място заемат географските имена, чийто избор и брой зависят от предназначението на картата (например планът на града съдържа много имена на улици, а картите на растителността съдържат само няколко от най-необходимите имена). Прието е да се посочва издателската организация, годината на издаване, използваните източници. Картата е придружена от легенда, в която са дешифрирани символите, а понякога и бележки.

Ориентация на картата

по отношение на кардиналните точки се определя от линиите на картографската мрежа в рамката на картата и представлява съществен елемент от неговото оформление. През Средновековието, както в Европа, така и в арабските страни, картите са били съставени така, че изтокът да е разположен отгоре (самият термин "ориентация" идва от латинската дума oriens - изток). AT модерни картисевер обикновено е в горната част на картата, въпреки че понякога се допускат отклонения от това правило. Четенето на карта, особено на терен, се улеснява значително от правилната й ориентация спрямо обекти и посоки на терена. За да се посочат кардиналните точки, на картата понякога се изобразява карта с компас, но по-често това е просто стрелка, сочеща на север.

ВИДОВЕ КАРТИ

Картите се разделят на групи по редица признаци - мащаб, тематика, териториален обхват, проекция и др. Всяка правилно извършена класификация обаче трябва да вземе предвид поне първите две характеристики. В Съединените щати се разграничават три групи според мащаба: едромащабни карти (включително топографски карти), средномащабни карти и дребномащабни карти или геодезични карти.

Едромащабни карти

са основни, защото предоставят първичната информация, използвана при изготвянето на карти със среден и малък мащаб. Най-често срещаните от тях са топографски карти в мащаб над 1:250 000.

На съвременните топографски карти релефът обикновено се показва с помощта на изогипси или контурни линии, които свързват точки, които имат еднаква височина над нулевото ниво (обикновено морското равнище). Комбинацията от такива линии дава много изразителна картина на релефа на земната повърхност и ви позволява да определите следните характеристики: ъгъл на наклон, профил на склона и относителни височини. В допълнение към изображението на релефа, топографските карти съдържат и друга полезна информация. Обикновено те показват магистрали, селища, политически и административни граници. Набор от допълнителна информация (например разпространението на гори, блата, рохкави пясъчни масиви и др.) зависи от предназначението на картите и характерните особености на района.

Нито една страна, която се нуждае от оценка на природните си ресурси, не може без топографски проучвания, които са значително улеснени от използването на въздушни снимки. Въпреки това все още няма топографски карти за много региони на земното кълбо, които са толкова необходими за инженерни цели. Успехи при решаването на този проблем са постигнати с помощта на т.нар. ортофотокарта. Ортофотокартите се основават на компютърно обработени планирани въздушни снимки с увеличена яркост на цветовете и нанесени върху тях контурни линии, граници, имена на места и т. н. Ортофотокартите и сателитните изображения с елементи на топографски товар, повдигнати върху тях, са много по-малко трудоемки за производство от традиционните топографски карти. Много тематични широкомащабни карти - геоложки, почвени, растителни и земеползващи - използват топографски карти като основа, върху която се прилага специално натоварване. Други специални мащабни карти, като кадастрални карти или планове на града, може да нямат топографска основа. Обикновено на такива карти релефът или изобщо не е показан, или е изобразен много схематично.

Карти със среден мащаб.

Както едромащабните топографски, така и средномащабните карти обикновено се произвеждат в комплекти, всеки от които отговаря на определени изисквания. Повечето от средномащабните се издават за нуждите на регионалното планиране или корабоплаването. Средномащабната международна карта на света и аеронавигационните карти на САЩ се отличават с най-голямо териториално покритие. И двата комплекта карти се произвеждат в мащаб 1:1 000 000, най-често срещаният за средномащабни карти. При изготвянето на Международната карта на света всяка страна издава карти за своята територия, изготвени в съответствие с дадените общи изисквания. Тази работа се координира от ООН, но много от картите са остарели, а други все още не са завършени. Съдържанието на Международната карта на света в общи линии съответства на съдържанието на топографските карти, но е по-обобщено. Същото важи и за аеронавигационните карти на света, но повечето от листовете на тези карти имат допълнително специално натоварване. Аеронавигационните карти покриват цялата земя. Някои морски или хидрографски карти също се изготвят в среден мащаб, в които се обръща специално внимание на изобразяването на водни тела и брегови линии. Някои административни и пътни карти също са със среден мащаб.

Дребномащабни или обзорни карти.

Картите с малък мащаб показват цялата повърхност на земното кълбо или значителна част от нея. Трудно е да се направи точна граница между малките и средните карти, но мащабът 1:10 000 000 определено важи за обзорните карти. Повечето атласни карти са в малък мащаб и тематично могат да бъдат много различни. Почти всички горепосочени групи обекти могат да бъдат отразени и на дребномащабни карти, при условие че информацията е достатъчно обобщена. Освен това в малък мащаб се съставят карти на разпространението на различни езици, религии, култури, климат и т.н. Като илюстративен пример за специални карти с малък мащаб, добре познати на милиони хора, могат да се посочат метеорологичните карти.

Анимирани и компютърни карти.

За анимационни картички, които могат да бъдат прожектиран на телевизионен екран, се въвежда четвъртата координата - време , което ви позволява да следвате динамиката картографиран обект . Компютърната картография вече е достигнала такъв етап на развитие, че почти всички операции могат да се извършват в цифрова форма. В резултат на това е много по-лесно да се правят всякакви корекции и пояснения. Този метод за създаване на карти от всякакъв тип и мащаб, включително карикатурни карти, се обозначава със специалния термин "географски информационни системи" (ГИС).

ОСНОВНИ ВИДОВЕ ПРОЕКЦИИ

Картографската проекция е начин за изобразяване на сферичната повърхност на земното кълбо върху равнина. Свързаната с това трансформация на изображението неизбежно води до изкривяване. Въпреки това, някои характеристики на картографската решетка, приложени към повърхността на земното кълбо могат да бъдат съхранени на картата за сметка на други характеристики, които ще бъдат изкривени.

На земното кълбо всички паралели и меридиани се пресичат под прав ъгъл. Проекция, в която това свойство се запазва, се нарича конформна или конформна. В този случай формата на площните обекти се запазва, но относителните размери се променят от място на място. С друг метод на трансформация е възможно да се запази правилното съотношение на площите (съответстващо на първоначалната повърхност на земното кълбо), но в тези случаи се наблюдава изкривяване на ъглите на пресичане на меридианите и паралелите; прави ъгли се запазват само в ограничена област. Проекциите, които поддържат правилното съотношение на площите на отделните клетки на градусната мрежа, се наричат ​​равни; те се характеризират с по-голямо или по-малко нарушение на сходството на фигурите. Правилното пренасяне на конфигурацията на обектите, както и правилното пренасяне на площите са от голямо значение, особено ако говорим сиотносно малък мащаб обзорни карти. И двете характеристики обаче не могат да се комбинират на една и съща карта: няма проекция, която да е едновременно с равен ъгъл и с еднаква площ. Освен това е много важно правилното показване на разстояния и посоки. До известна степен това може да се постигне чрез използване на определени прогнози.

Картографските проекции могат да бъдат класифицирани според вида на спомагателната геометрична повърхност, която може да се използва при нейното изграждане. Нека вземем прозрачен глобус с линии от меридиани и паралели, начертани на повърхността му и точков източник на светлина. Можем да затворим глобус (с източник на светлина, разположен в центъра на топката) в цилиндър. В този случай градусната мрежа се проектира върху повърхността на цилиндъра, който след това може да се разположи върху равнина. Цилиндърът може да бъде допирателен и да докосва земното кълбо само по една линия (например екватора) или може да бъде секущ. В последния случай повърхностите на сферата и цилиндъра ще съвпадат по две линии (например по 45 ° N и 45 ° S) и само по тези линии в тази проекция се запазва правилният мащаб. Чрез промяна на позицията на светлинния източник по отношение на повърхността на топката могат да се получат различни проекции на картографската мрежа върху повърхността на цилиндър или друга геометрична фигура.

Една такава фигура, традиционно използвана в картографските проекции, е конусът. Както в предишния случай, конусът може да докосне топката или може да я среже. Линиите, по които тези фигури се допират или пресичат една друга (обикновено това са определени паралели), поддържат правилния мащаб и са стандартни паралели. За да се намали изкривяването, може да се използва поредица от пресечени конуси вместо единичен конус; в този случай ще се постигне правилното прехвърляне на мащаби по редица стандартни паралели.

В разглежданите случаи е необходимо развитие върху равнината на цилиндъра или конуса, но, разбира се, също е възможно директно да се проектира повърхността на топката върху равнината. В този случай самолетът може да докосне топката в една точка или да я отреже; в последния случай повърхностите на сферата и равнината ще съвпаднат по линията на окръжността. Тази трансформация на градусната мрежа се нарича азимутална проекция; при него истинският мащаб се запазва само в точката на допир или на пресечната линия на равнината и сферата. Конфигурацията на получената решетка върху проекцията зависи от позицията на източника на светлина.

В съответствие с геометричните фигури, използвани при конструирането на разглежданите проекции, последните се наричат ​​цилиндрични (или правоъгълни), конични и азимутални. В допълнение към посочените са възможни и други трансформации на градусната мрежа, които не се свеждат до тези прости геометрични форми, но с математическа обосновка; те обикновено се наричат ​​произволни. Много прогнози са били разработени по различно време, но само няколко от тях са влезли в широко приложение. Задачата на картографа е да избере проекцията, която най-добре отговаря на задачите на тази карта.

Отличителна черта на стереографската проекция е, че всички обекти, които са кръгове на земната повърхност, също се изобразяват на картата като кръгове или, в някои специални случаи, като прави линии. Благодарение на това свойство стереографската проекция, изобретена в древността, се използва толкова широко сега, например за показване на разпространението на радиовълни и др.

Проекцията на Меркатор е конформна. Всяка права линия, която пресича всички меридиани под същия ъгъл на земната повърхност, се предава в тази проекция от права линия, която се нарича локсодрома. Това забележително свойство прави проекцията на Меркатор много полезна за навигационни карти. За съжаление тази проекция често се злоупотребява, за да покаже области като глобално разпределение на населението, култури и т.н.

В такива случаи е най-подходящо да изберете равни проекции, например синусоидална. Тази проекция, една от многото разработени за световни карти, има известен дефект - и двата полюса на нея са разположени на первази, а зоните в съседство с тях се оказват значително деформирани. На други карти на света, използващи проекции с равни площи, полюсите са изобразени като права линия с различна дължина (в цилиндрични проекции тя е равна на екватора, в проекцията на Екерт IV - половината от дължината на екватора, в плоската полярна проекция - една трета от екватора), или дори под формата на дъга (проекция на Mollweide). Характеристиките на някои прогнози са дадени в таблицата ( виж отдолу). Списъкът на проекциите, поставени в таблицата, далеч не е пълен и не включва например полярно равно разстояние и полярно равно разстояние (и двете азимутални), както и някои проекции, които ви позволяват най-точно да възпроизведете повърхността на земното кълбо, например , правописен.

Една от най-удобните проекции, гномоничната, е уникална с това, че всеки голям кръг от сфера (и дъга от голям кръг) се представя като права линия в него. Тъй като дъгите на големите кръгове са линиите на най-късите разстояния на картата, тогава на малка карта, съставена в такава проекция, лесно може да се намери (с линийка) къси съкращениямежду две точки; обаче трябва да се има предвид Какво дъгата на голямата окръжност не съответства на постоянната посока, измерена от компаса. Както при другите азимутални проекции, в гномоничната проекция изображението може да бъде проектирано върху равнина, допирателна към повърхността на топката във всяка точка, като полюса или екватора, но териториалното покритие на такива карти е много ограничено.

Равноплощната проекция на Бон е по-подходяща за изобразяване на области, които са удължени в меридионална посока. Ако картографираната област е удължена по ширина, тогава конформната конична проекция на Lambert е за предпочитане за нея. Поликоничната проекция не е нито конформна, нито равна площ, но за малки площи дава малко изкривяване; именно в тази проекция са съставени серията карти, изготвени от Геоложката, геодезическа и картографска служба на САЩ, както и (с малки промени) Международната карта на света. Друга равноповърхностна проекция, разработена за геодезични карти, съчетава характеристиките на синусоидална (при прехвърляне на екваториални региони) и псевдоцилиндрична Проекции на Mollweide (в полярните региони). Както в редица други равноплощни проекции, изображението в него може да бъде дадено с прекъсвания или в компресирана форма.

Прекъсвания възникват, ако не е избран един среден (праволинеен) меридиан, а няколко, като за всеки от тях е построена част от градусната мрежа. Краен случай е изображението на цялата повърхност на земното кълбо под формата на сегменти от земното кълбо. Картите в тази проекция също използват "компресирано" изображение; компресията се постига поради факта, че части от изображението, които не са необходими за дадена карта (например водни площи за карта на земното покритие), се „изрязват“, а останалите се събират заедно; това прави възможно използването на по-голям мащаб при запазване на същата площ на листа.

МЕТОДИ ЗА КАРТИРАНЕ

След като бъде избрана проекция и е начертана съответната мрежа, може да се започне да се изготвя основата и да се подготви информацията, която определя съдържанието на картата. В същото време въздушните снимки често се използват за мащабни карти. Теоретично планираната въздушна снимка съдържа всички елементи на ландшафта, които могат да бъдат показани на мащабна карта. Освен това, имайки снимки, частично припокриващи се една с друга, е възможно да се изградят релефни карти в контурни линии; това изисква стереоскоп и различни устройства за измерване на височини от изображения. Развитието на фотограметрията, наука, която се занимава с измерване и картографиране на земната повърхност с помощта на въздушни снимки, направи възможно значително да се ускори съставянето на карти и да се подобри тяхната точност. Използването на аеро и сателитни снимкиулесни актуализирането на остарели карти. Макар и снимки от въздуха хубава снимкаповърхности, те все още не могат да заменят картите; те съдържат много "несортирана" информация, така че изискват тълкуване. На картата относително по-малко важни данни могат да бъдат пропуснати, докато други, по-значими за целите на тази карта, напротив, са подчертани за по-лесно четене. Освен това, както в едно и също изображение, така и на различни изображения от една и съща серия, има различни изкривявания на изображението и нарушения на неговия мащаб. Следователно, за да се използват изображения за съставяне на подробни карти, те трябва да бъдат приведени в един мащаб и коригирани.

Някои от проблемите на картографирането могат да бъдат илюстрирани с примера на брегови линии, разграничаващи сухоземни и водни зони. Тъй като има приливи и отливи, границите на континентите и океаните се променят в съответствие с промяната в нивото на Световния океан; обикновено картите показват тяхното положение на средното морско ниво (т.е. средната стойност между нивата на прилив и отлив). Освен това дори най-големите карти не могат да покажат всички детайли на бреговата линия; следователно е необходимо обобщение.

Стойността на обобщението, т.е. подбор и обобщение на детайли, нараства с намаляване на мащаба на картите; почти всички елементи от основата и съдържанието на картата са подложени на обобщение. Например, от потоците, изобразени на мащабна топографска карта, само няколко могат да бъдат запазени на средномащабна карта; при преминаване към прегледни карти е необходим допълнителен избор и намаляване на броя на елементите. При подбора и обобщаването е необходимо също така да се установят принципите на подбор - например при избора на критерии за показване на населените места е необходимо да се реши дали да се ръководи само от населението или да се вземе предвид и политическото значение на градовете; в последния случай е необходимо да се покажат всички столици на картата, въпреки че населението им може да е ниско.

Една от най-трудните задачи при картографирането е правилното изобразяване на терена. В този случай се използват методи като засенчване, изобразяване на релефни форми, изохипси, щриховка и послойно хипсометрично оцветяване. Контурите могат да се разглеждат като линии на пресичане на топографска повърхност от поредица от еднакво разположени хоризонтални равнини; разстоянието между тези равнини по вертикалата се нарича хоризонтално сечение. Като количествен индикатор, контурните линии са много информативни, но този метод има някои недостатъци - например, малки форми на релефа може да не се отразят на картата дори с малък участък и освен това релефът в такова изображение не е много ясно. В някои случаи трудностите се преодоляват с помощта на пластмасова сянка - в допълнение към контурните линии върху релефното изображение се нанасят сенки в съответствие с основните скелетни линии, даващи качествена характеристика, т.е. разпределение на светлината и сянката за дадено (наклонено или вертикално) осветление. Подобен ефект може да се получи при снимане на осветен модел на терена. Теоретично, дори много малки форми на релефа могат да бъдат показани с помощта на сянка, ако изобщо са изразени в този мащаб. Комбинацията от контурни линии и сянка постига най-точно, качествено и количествено, предаване на формите на повърхността.

Показването на релефа чрез щрихи се различава по това, че щрихите се изчертават по наклона на склона (а не по наклона, като хоризонтални линии). Дебелината на ударите зависи от ъгъла на наклона; колкото по-стръмен е склонът, толкова по-дебела е линията, което кара по-стръмните склонове да изглеждат по-тъмни на картата. Излюпването може да показва остри хребети и стръмни первази; когато рисувате контури, дори и най-внимателно, тези форми обикновено изглеждат гладки. Използването на ехосондиране прави възможно извършването на детайлно картографиране на релефа на океанското дъно.

Най-старият метод за показване на очертанията на земната повърхност е използването на перспективни конвенционални знаци, които представляват стилизирано изображение на определени форми на релефа в профил или в 3/4 перспектива. В същото време външният им вид, разбира се, се различава от планираната характеристика на изображението на картата и съответно някои от тях се оказват изместени по отношение на истинските координати. Такова изместване е приемливо за обзорни карти, но е неприемливо за карти с голям мащаб. Следователно схематичните знаци, изобразяващи форми на релефа, обикновено се използват само на карти с малък мащаб. Преди това само най-големите обекти се предаваха по този начин; малките форми също се показват на съвременните физико-географски карти. В този случай е необходимо да се преувеличи вертикалната скала в сравнение с хоризонталната, тъй като в противен случай релефните форми изглеждат твърде плоски и неизразителни.

Изображението на релефа върху хипсометричните карти е най-високата степен на обобщение на метода на контурните линии. Подобно на изобразяването на земни форми със стилизирани перспективни знаци, този метод се използва главно на обзорни карти. На хипсометричните карти всяка височинна зона е боядисана с определен цвят (или сянка). Може да се начертае линия по протежение на контакта на две високи стъпала, подчертани в различни цветове. В същото време във всеки отделен височинен пояс, който понякога се простира на стотици метри вертикално, много детайли на релефната структура не се отразяват на картата.

Традиционно хипсометричните карти използват специфична цветова скала, в която нюансите на зелено, жълто и кафяво се редуват един след друг във възходящ ред на височина; сега някои картографи отказват да го направят. Съществува обаче традиция да се изобразяват няколко картографирани обекта в определен цвят. Например кафяво се използва за контурни линии, синьо за водни елементи, червено за населени места и зелено за растителност. Използването на цвят не само прави картата по-привлекателна, но също така позволява представянето на допълнителна информация.

статистически карти.

Дребномащабните статистически карти заслужават специално внимание поради нарастващото им значение. Тези карти обикновено се основават на количествени източници като данни от преброяване. Сред методите за предаване на информация трябва да се посочат точкови методи, изоплетни, хороплетни (картограмни) и картограмни методи. Всички тези методи могат да се използват за едни и същи данни. Точкови икони с еднакъв размер, всяка представляваща еднакъв брой единици от изобразеното явление , се нанасят на картата според действителното местоположение на явлението; натрупването или рядкостта на точките показва разпространението (плътността) на картографирания феномен. Изоплетите са изолинии, свързващи точки с еднакви стойности на някакъв относителен показател, изчислен въз основа на други показатели (и не измерени директно). Пример са изолиниите на средните месечни температури (изчислен индекс). В системата Хороплет конкретна териториална статистическа единица (например административна област) се разглежда като еднородна по даден статистически показател; пространствената диференциация се постига чрез разделяне на избраните единици на класове според размера на картографираната характеристика и присвояване на специфичен цвят на всеки клас. На картографските диаграми се показват области, които са статистически хомогенни по отношение на избрания признак, независимо от границите на териториалните единици, данните за които са в основата на картата.

Още два често използвани метода за статистически карти са знаци, чийто размер зависи от количествената характеристика на изобразеното явление, и знаци, показващи посоката на движение. При първия метод, използван в случай на точно локализирани явления, като например градското население, точковите символи имат различна тежест; размерът на знаците се избира пропорционално на теглото им и има няколко градации (например според броя на жителите на града). Знаците за движение могат да включват и количествена характеристика (например обем на доставката). Този ефект се постига чрез промяна на дебелината на линиите.

ИСТОРИЯ НА РАЗВИТИЕТО НА КАРТОГРАФИЯТА

Универсалността на картите се доказва от факта, че дори т.нар. примитивните народи правят карти, които напълно отговарят на техните нужди. Например, ескимосите, без никакви измервателни уреди на тяхно разположение, направиха карти на обширни райони на Северна Канада, които не губят много в сравнение с картите на същите територии, съставени по съвременни методи. По същия начин морските карти, съставени от жителите на Маршаловите острови, предоставят изключително интересни примери за "примитивна" картография. В тези карти "решетката" се формира от средните жилки на палмовите листа, представляващи откритото море, а дъговидните странични вени съответстват на предната част на вълните, приближаващи се към островите; самите острови са маркирани с черупки от миди. Налице е нарастващ интерес към картите на аборигените, включително американските индианци.

Освен скални рисунки, до нас са достигнали най-старите карти, съставени във Вавилон и древен Египет. Вавилонските карти върху глинени плочки, датирани от около 2500 г. пр. н. е., показват характеристики, вариращи по размер от единична земя до голяма речна долина. Върху капака на един египетски саркофаг има стилизирана карта на пътищата на древен Египет. Китайската картография също датира от древни времена. В Китай преди много време и независимо от Запада бяха разработени някои много важни техники, включително правоъгълна картографска мрежа, използвана за определяне на местоположението на обект.

По отношение на древна Гърция, въпреки че имаме само няколко примера за карти от тази епоха, от литературни източници е известно, че гърците значително надминават други народи в тази област. Още през 4в. пр.н.е. гърците стигат до извода за сферичността на Земята и я разделят на климатични зони, от които по-късно възниква понятието географска ширина. Ератостен през 3 в. пр.н.е. използвайки прости геометрични конструкции, той удивително точно определи размерите на Земята. Той също така притежава карта на света, на която са показани линии на ширина и дължина (макар и не в съвременна подредена форма). Представянето на географските координати под формата на правилна решетка с равни интервали, приписвано на гръцкия астроном Хипарх, е използвано от известния гръцки картограф Птолемей, живял през 2 век пр.н.е. AD в Александрия. Птолемей състави географски справочник, който включва ок. 8000 точки с техните координати и разработи ръководство за съставяне на карти, от което много векове по-късно учените успяха да възстановят някои от съставените от него карти. След Птолемей картографията на Запад запада, въпреки че римляните са направили много геодезия. и съставяне на пътни карти.

Значителен напредък в картографията е постигнат в Китай: съставен там през 12 век. картите са по-добри от всички други от това време. На Китай се приписва издаването на първата печатна карта ок. 1150 ( виж фиг.). Междувременно арабите, използвайки данни от астрономически наблюдения, се научиха да определят географската ширина и дължина на всяко място много по-точно, отколкото можеше Птолемей. Повечето от картите, съставени в Европа през Средновековието, са били или изключително схематични, като пътни карти за поклонници, или са били претоварени с религиозна символика. Най-често срещаните бяха карти като "Т в О"; Земята беше изобразена върху тях под формата на диск, а буквата "О" изобразяваше океана, заобикалящ земята; вертикалната линия на буквата "Т" представляваше Средиземно море, а реките Нил и Дон представляваха съответно дясната и лявата част на горната напречна греда. Тези водни тела разделят Азия (намира се в горната част на картата), Африка и Европа на картата.

В началото на 14в в картографията се появява нов тип карта. Това бяха морски карти - портолани, които служеха за навигационни цели; тяхното създаване стана възможно благодарение на появата в Европа на магнитен компас. Първоначално тези карти, украсени със схематично представяне на компас и характеризиращи се с изключително подробно изследване на бреговата линия, са били съставени само за Средиземно море. В някои отношения върхът на средновековната картография е малкият глобус, направен от Мартин Бехайм през 1492 г., показващ света такъв, какъвто е изглеждал преди откриването на Америка. Това е най-старият глобус.

Великите географски открития на европейците през втората половина на 15 век. предоставени на картографите от Ренесанса нов материал. В същото време учените преоткриват и превеждат от старогръцки произведенията на Птолемей, чието разпространение става възможно чрез отпечатване. Развитието на печата революционизира картографията, правейки картите много по-достъпни. По-специално, производството на карти се е увеличило драстично в Холандия. Централна роля в този процес играе Жерар Меркатор (1512–1594), който уточнява позицията на много точки от световната карта, разработена картни проекциии създава голям атлас, публикуван след смъртта му. Първият атлас в съвременния смисъл на думата е колекция от карти, публикувана от фламандския Абрахам Ортелиус под заглавието Спектакълът на света (Theatrum orbis terrarum). Успехът на тези начинания доведе до разцвета на търговията с карти; през следващите векове индустрията запада поради липса на нови идеи.

Нов тласък на развитието на картографията дава през 17 век. в резултат на дейността на новосформирани научни дружества, като Кралското общество в Лондон или Кралската академия на науките в Париж. Тези организации финансираха научни експедиции, а също така положиха много усилия за по-точно определяне на формата на Земята и местоположението на отделни точки, което допринесе за значителен напредък в картографията. Важна роля в развитието на топографската картография изигра изобретяването на теодолита, скалата, барометъра и часовниците с махало, както и разработването на нови методи за изобразяване (изолинии, засенчване и др.). Съвременното топографско проучване в мащаба на цялата страна е започнато във Франция през 18 век.

През 19 век има забележителен напредък в дребномащабното картографиране и особено в развитието на количествената картография. В края на 19в Германският географ Албрехт Пенк говори на Международния географски конгрес с предложение за създаване на Международна карта на света. Този проект е реализиран през 20 век. В нашия век използването на въздушни снимки е широко разпространено. Представите за структурата на земната повърхност и формата на Земята са значително обогатени благодарение на наблюденията от изкуствени спътници, от които са получени материали за картографиране на други небесни тела.

ОРГАНИЗАЦИИ И ПРЕДПРИЯТИЯ, ЗАНИМАВАЩИ СЕ СЪС СЪСТАВЯНЕТО И ПУБЛИКУВАНЕТО НА КАРТА

Картографирането на земната повърхност е било и остава дело на различни международни организации. Например ООН, в допълнение към финансирането на Международната карта на света, отпуска средства на картографски организации. Международният обмен на картографска информация се подпомага от Международната картографска асоциация, която провежда редовни срещи и издава справочник ( Международен годишник по картография). Друго международно издание, списанието Imago Mundi (в превод „Образът на света“), е посветено на историята на картографията.

Топографското изследване на териториите на отделните държави обикновено се извършва от силите на тези държави. В много страни националната геодезия и топографска работа първоначално са служили за военни цели; Пример за това е филмовата служба на Обединеното кралство, отговаря за изготвянето на топографски карти на територията на тази страна. В САЩ има повече от дузина федерални организации, занимаващи се с топографски проучвания в страната; най-голямата от тях е Службата за геоложки проучвания и картографиране на САЩ, чиято основна резиденция е във Вашингтон. Проучването на крайбрежната зона на САЩ и осигуряването на необходимата геодезическа основа за това са възложени на US Coast and Geodetic Survey. Други картографски организации в САЩ включват Администрацията за геодезия и картография на Министерството на отбраната, която се занимава с топографски, хидрографски и аерокосмически проучвания. В много страни националните атласи се създават от различни организации, частично или изцяло финансирани от правителството.

В някои страни географските дружества от време на време издават тематични карти като добавки към своите периодични издания. Географското дружество на САЩ, например, представя разнообразие от политически и тематични карти в повечето броеве на своето популярно списание National Geographic.

Търговските картографски компании често се специализират в производството на определен тип картографски продукт. Някои издават пътни карти, други стенни картии атласи за училища, колежи и университети, други са специализирани в издаване на кадастрални карти за нуждите на адвокати, данъчни инспектори и др. Центърът за комерсиално издаване на карти в САЩ се намира в Чикаго. В много страни такива предприятия се намират в столиците. Колекционирането на картички, особено стари, е широко разпространено в САЩ. За колекционери се издава специално списание „The Map Collector“. Много факсимилни копия са налични в търговската мрежа. ретро картии атласи.

В Съединените щати най-пълната колекция от карти и атласи, включително съвременни и древни издания, публикувани в различни страни, се намира в Картографския отдел на Библиотеката на Конгреса във Вашингтон. Копия на карти, издадени от федералните агенции на САЩ, както и ръкописни карти, съставени от същите агенции, се съхраняват в Националната администрация за архиви и записи във Вашингтон. Същите функции във Великобритания и Франция се изпълняват съответно от картографския отдел на Британската библиотека в Лондон и Националната библиотека в Париж. Ватиканската библиотека в Рим притежава голяма колекция от стари и много ценни карти.

Литература:

Салищев К.А. Картология. М., 1976
Берлянт А.М. Картографски метод на изследване. М., 1978
Кратък топографо-геодезически речник. М., 1979
Салищев К.А. Картография. М., 1982
Берлянт А.М. Изображение на космоса: карта и информатика. М., 1986