Kartografické snímky zemského povrchu pri ich zväčšovaní. Topo map.docx - Abstrakt hodiny zemepisu na tému "Topografická mapa" (8. ročník). Globe - model Zeme

1.1. Kartografia - predmet a definícia.

Je zrejmé, že určité typy a typy máp sú potrebné v rôznych oblastiach ľudskej činnosti. V priemysle a doprave, v poľnohospodárstve a kultúrnom stavebníctve sú nielen nevyhnutným, ale veľmi často nevyhnutným prostriedkom na vykonávanie komplexu prác.

Na nájdenie nových ciest a elektrických vedení sú potrebné mapy; Vývoj podložia a nerastných ložísk začína štúdiom terénu pomocou máp. Je nevyhnutný pre výstavbu miest a obcí, melioráciu, plavbu a leteckú plavbu, štúdium pôdneho fondu, pozemkový manažment a pozemkový kataster.

Mapy sú spoľahlivým sprievodcom, vo vojenských záležitostiach sú jedným z hlavných zdrojov informácií o teréne a nepostrádateľným nástrojom pri velení a riadení.

Okrem toho, že geografické a iné mapy priamo slúžia národohospodárskym potrebám, umožňujú študovať krajinu z geologického, pôdneho, botanického, demografického a iného hľadiska, predpovedať rôzne prírodné javy, ako je klíma alebo prírodné katastrofy. Dôležitou črtou modernej kartografie je intenzívny rozvoj jej kognitívnych funkcií ako prostriedku na štúdium objektívneho sveta a získavanie nových poznatkov.

Štúdiom máp, metódami ich tvorby a používania sa zaoberá veda o kartografii.

Štátny štandard pre kartografické pojmy definuje:

"Kartografia je oblasť vedy, techniky a výroby, zastrešujúca štúdium, tvorbu a používanie kartografických diel."

1.2 Štruktúra kartografie

AT kartografia vo svojom celku spája množstvo vedných oblastí a disciplín:

- teoretické základy kartografie (náuka o mape)– štúdium

a rozvíja teóriu mapové projekcie, zovšeobecnenie kartografického obrazu, spôsoby zobrazovania tematického obsahu, problematika tvorby znakových systémov (mapových legiend).

- matematická kartografia- študuje a rozvíja matematické metódy na zobrazenie povrchu Zeme a iných planét v rovine. Je to prvý krok v procese vytvárania máp.

Kartometria - študuje a vyvíja metódy merania rôznych objektov na mapách na určenie ich kvantitatívnych charakteristík (súradnice, vzdialenosti, výšky, plochy, objemy, uhly sklonu atď.).

- dizajn a mapovanie– študuje a rozvíja mapové projekty, spôsoby ich tvorby, základné princípy redakčného manažmentu vo všetkých fázach tvorby máp.

Mapovanie je štúdium typov a vlastností geografických máp, histórie kartografie a metód používania máp.

Dizajn kariet - štúdium a vývoj metód a prostriedkov farebných a grafický dizajn mapy (dizajn) a ich príprava na vydanie.

Publikovanie máp je vývoj metód na reprodukciu a reprodukciu máp.

- ekonomika a organizácia kartografickej výroby– štúdium metód jej najracionálnejšej organizácie.

Kartografia vo svojej štruktúre úzko súvisí s množstvom vedeckých

disciplín. Sú to: geodézia, astronómia, topografia, geografia a polygrafia, matematika, fotogrametria, informatika a počítačová grafika. Svojím obsahom je kartografia nemysliteľná bez prepojenia s takými vedami ako pôdoznalectvo, geológia, demografia, klimatológia, manažment krajiny atď.

Geodézia poskytuje kartografom presné údaje o tvare, veľkosti a gravitačnom poli Zeme, súradnice geodetických referenčných bodov.

Topografia – poskytuje primárne kartografické pramene – veľkorozmerné topografické mapy, ktoré slúžia ako podklad pre tvorbu všetkých geografických máp.

Geografia – vysvetľuje podstatu prírodných a sociálno-ekonomických javov, ich vznik, prepojenie a rozšírenie na zemskom povrchu.

Z polygrafie – kartografie si preberá metódy zhotovovania tlačových foriem a reprodukcie máp.

Od zrodu kartografie bola v jej centre matematika, matematickú kartografiu možno považovať za čisto matematickú disciplínu. Úvod do kartografie počítačová technológia umožnil vyvinúť nové typy máp, vypočítať najzložitejšie projekcie, obohatil kartografiu o nové metódy štúdia máp pomocou aparátu matematickej štatistiky a umožnil do značnej miery automatizovať namáhavý proces tvorby máp.

Fotogrammetria vyvíja metódy na určovanie polohy, veľkosti a tvaru objektov na zemskom povrchu z leteckých prieskumov. V súčasnosti letecké snímkovanie umožňuje získať mapu, ktorá je v presnosti lepšia ako podobné práce získané na zemi, navyše redukovať pozemné geodetické a topografické práce na minimum.

Do zoznamu vied, s ktorými si kartografia udržiava najužšie spojenie, môžeme samozrejme zaradiť geoinformatiku a geografické vedy (geomorfológia, hydrológia a pod.), vedy o prírode Zeme (botanika, zoológia), národné hospodárstvo, ekonómia, vedy o prírode, ekonómii a pod. história a mnohé iné.

Zhrnutím vyššie uvedeného môžeme určiť hlavné smery použitia máp pre vedu a prax.

− všeobecné oboznámenie sa s oblasťou, regiónom, krajinou, pevninou, ich štúdium na mapách bez návštevy v naturáliách;

− aplikácia ako sprievodca (turizmus, letectvo, navigácia

atď.);

− využitie ako podklad pre inžinierske využitie - dopravné, energetické, priemyselné, poľnohospodárske, na účely územného plánovania, výstavby;

− výskum a prenos projektov do prírody;

− vojenské využitie;

− štúdium a racionálne využívanie prírodných zdrojov (vrátane pôdy) a ochrany životného prostredia;

− integrovaný a racionálny rozvoj hospodárskych regiónov;

− využívať ako informačnú bázu pri vedení pozemkového hospodárstva a pozemkového katastra.

1.3 Prvky mapy, iné kartografické diela.

Mnohokrát sme opakovali slovo mapa, ale doteraz sme mapu nepovažovali za grafický dokument, neštudovali sme prvky mapy, jej vlastnosti, dokonca sme nedali ani jasne formulovanú definíciu.

Kartografický štandard pojmov definuje:

"Mapa je zmenšený, v kartografickej projekcii zabudovaný, zovšeobecnený obraz povrchu Zeme, povrchu iného nebeského telesa alebo mimozemského priestoru, zobrazujúci objekty, ktoré sa na nich nachádzajú v určitom systéme konvenčných znakov."

Táto definícia, ktorá nemusí byť úplne dokonalá, zvýrazňuje tri črty máp, ktoré sú veľmi dôležité pre pochopenie čŕt, ktoré odlišujú mapu od iných obrázkov zemského povrchu, ako je letecká fotografia alebo krajina. to:

1. matematicky definovaná konštrukcia;

2. používanie kartografických symbolov (kódov);

3. výber a zovšeobecnenie zobrazovaných javov.

Matematicky definovaná konštrukcia máp umožňuje vytvorenie prísneho funkčného vzťahu medzi geografickým a pravouhlým

súradnice rovnomenných bodov v teréne a na mape. Takáto konštrukcia zahŕňa dve akcie na prechod z fyzického povrchu Zeme na jej obraz v rovine. Jedna z nich spočíva v premietaní zemského povrchu na matematický povrch zeme – geoid. Toto premietanie sa uskutočňuje ortogonálne, olovnicami kolmými na matematickú plochu. Ale pre svoju zložitosť je geoid v kartografii nahradený plochou rotačného elipsoidu, ktorý je tvarovo veľmi podobný, t.j. obrazec získaný rotáciou elipsy okolo jej vedľajšej osi (obr. 1.1).

Práve s ohľadom na tento elipsoid sa vykonávajú všetky geodetické výpočty a vypočítavajú sa mapové projekcie.

Ďalšou činnosťou je zobrazenie povrchu elipsoidu v rovine. Nie je možné rozšíriť povrch elipsoidu v rovine bez záhybov a zlomov; budú prebiehať rôzne druhy deformácií, ktoré sa v kartografii nazývajú skreslenia. Prechod z elipsoidu do roviny sa uskutočňuje pomocou kartografických projekcií, ktoré vyjadrujú vzťah medzi súradnicami bodov na zemskom povrchu a súradnicami tých istých bodov na rovine (mapový list).

Keď je takáto závislosť známa, je možné brať do úvahy skreslenia plochého obrazu a teda určiť skutočné vzdialenosti, plochy, uhly na mape s potrebnou presnosťou, to znamená získať správne údaje o umiestnenie, veľkosť a tvar zobrazených objektov z máp.

Použitie kartografických konvencií sa stáva evidentne výhodným pri porovnaní mapy s leteckou snímkou ​​tej istej oblasti. Prvotný dojem môže byť pre kartu nepriaznivý. Letecká fotografia vám skutočne umožňuje vidieť skutočný obraz zemského povrchu na mape

nahrádza ho sústava znakov, ktoré akoby stierajú mnohé individuálne znaky objektov areálu a tým ochudobňujú obraz. Možno však poznamenať, že použitie kartografických značiek umožňuje:

1. Výrazne zmenšite obraz, aby ste na prvý pohľad pokryli významnú časť zemského povrchu alebo celú planétu a zároveň reprodukovali tie objekty, ktoré v dôsledku zmenšenia nie sú vyjadrené v mierke mapy. Na leteckých snímkach, keď sa mierka zmenšuje, sú detaily ťažko rozlíšiteľné a potom sa úplne stratia.

2. zobraziť terén na mape napríklad pomocou vrstevníc.

3. ukázať nielen vzhľad objektu, ale aj udávajú jeho vnútorné vlastnosti, napríklad uvádzajú kvalitatívne charakteristiky poľnohospodárskej pôdy, ukazujú teplotu a slanosť vody, výšku a druhy stromov v lesoch a mnohé ďalšie.

4. ukazujú šírenie javov, ktoré nie sú vnímané našimi zmyslami, ako je magnetická deklinácia, hodnoty skreslenia atď.

5. vylúčiť nepodstatné aspekty predmetov a zdôrazniť ich spoločné a podstatné znaky. Zároveň je veľmi dôležitý proces selekcie a zovšeobecňovania zobrazovaných javov, proces, ktorý sa nazýva kartografické zovšeobecňovanie. Generalizácia ukladá na mapu len tie javy, ktoré sú dôležité v praktickom alebo teoretickom zmysle, zameriava sa na prenos najvýznamnejších znakov zobrazovaného javu, predovšetkým na základe ich účelu mapy. Umožňuje vám na mapách rozlíšiť hlavné od vedľajších a nájsť spoločné vzory v jednotlivých vlastnostiach.

1.4 Prvky geografickej mapy

Štúdium a vývoj máp si vyžaduje analytický prístup k nim, ich rozdelenie na jednotlivé prvky, schopnosť porozumieť ich významu, určiť ich miesto a vidieť ich vzájomné prepojenie.

Mapa rozlišuje kartografický obraz, matematický základ, pomocné vybavenie a doplnkové údaje (obr. 1.4.1).

Kartografický obraz a súvisiaca legenda- hlavná časť každej zemepisnej mapy, obsahuje informácie o objektoch a javoch zobrazených na mape, ich umiestnení, vlastnostiach, vzťahoch.

Tieto informácie tvoria obsah mapy. Obsah mapy je zase rozdelený na prvky, geografické aj tematické. Komplex týchto prvkov nie je na rôznych mapách rovnaký. Ale jeden z prvkov, a to hydrografia, je povinný na všetkých mapách. Napríklad na tematických mapách môžu byť hlavnými obsahovými prvkami minerály, flóra alebo fauna, pôdy atď. Prvky obsahu sú na topografických mapách zobrazené s rovnakými detailmi.

Geometrické zákony pre zostavovanie máp sú určené jeho matematický základ, ktorej prvky zahŕňajú: kartografickú projekciu, ako aj s ňou spojenú kartografickú sieť (sieť poludníkov a rovnobežiek), mierku, referenčnú geodetickú sieť, nomenklatúru, usporiadanie a usporiadanie mapy.

Mierka mapy udáva celkový stupeň zmenšenia zemského povrchu pri zobrazení v rovine. Je charakterizovaná pomerom dĺžky čiary na mape k zodpovedajúcej čiare na zemskom povrchu. Existujú 3 typy (metódy) zobrazenia mierky na mapách:

− numerické (napríklad 1:25000)

− prirodzené (napríklad v 1 centimetri je 250 metrov)

− lineárny (priečny, grafický), zobrazený ako graf.

AT V závislosti od mierky mapy a veľkosti mapovanej oblasti môže byť mapa zobrazená na jednom alebo viacerých listoch.

Hlavnými prvkami matematického základu sú mapová projekcia a súvisiaca mriežka mapy. Podľa typu geometrickej plochy, na ktorú sa plocha elipsoidu premieta, existujú projekcie valcové, kužeľové, azimutálne a niektoré ďalšie.

Usporiadanie - racionálne umiestnenie na mapovom liste zmapovaného územia, pomocné a doplnkové vybavenie.

Príslušenstvo- uľahčuje čítanie mapy a prácu s ňou. Obsahuje potrebné vysvetlivky a grafy pre meranie podľa máp, ako aj názov mapy, informácie o účinkujúcich, referenčné a výstupné údaje atď.

Komu doplnkové vybavenie zahŕňajú karty umiestnené vo "vzduchu" alebo na

jeho poliach prídavné karty, profily, diagramy, textové a digitálne dáta, ktoré vysvetľujú, dopĺňajú a obohacujú kartografický obraz.

Všeobecné geografické mapy

Ďalšie informácie

Obsah článku

MAPA, zmenšený zovšeobecnený obraz povrchu Zeme (alebo jej časti) v rovine. Človek už od pradávna vytváral mapy, pričom sa snažil vizualizovať vzájomnú polohu rôznych častí pevniny a morí. Zbierka máp, zvyčajne spojených dohromady, sa nazýva atlas (termín, ktorý vytvoril flámsky renesančný kartograf Gerardus Mercator).

Guľa (guľa) s kartografickým vyobrazením Zeme naneseným na jej povrchu sa nazýva glóbus. Toto je najpresnejšie znázornenie zemského povrchu. Na všetkých mapách, ktoré poskytujú obraz lopty v rovine, existujú určité skreslenia, ktoré nemožno odstrániť. Napriek tomu majú mapy oproti zemeguli určité výhody. Napríklad mapa sveta vám umožňuje pozrieť sa na celý zemský povrch (t. j. jeho obraz), zatiaľ čo na zemeguli z jedného bodu neuvidíte viac ako polovicu glóbus; preto sú mapy vhodnejšie, keď uvažujeme o celom povrchu Zeme. Na mape je navyše oveľa jednoduchšie ako na zemeguli merať uhly a smery. V súčasnosti sa glóbusy na navigačné účely používajú len zriedka. Obraz na sférickom povrchu území, ktoré nepresahujú veľkosť subkontinentu, neposkytuje prakticky žiadne výhody, preto sa v takýchto prípadoch používajú skôr mapy ako segmenty zemegule. Okrem toho sa mapy oveľa jednoduchšie vyrábajú, prepravujú a skladujú (hoci niektoré z týchto ťažkostí možno prekonať použitím nafukovacích glóbusov).

HLAVNÉ VLASTNOSTI KARIET

So všetkou úžasnou rozmanitosťou existujúcich máp má väčšina z nich niektoré spoločné črty. Dokonca vrstevnicové mapy, ktoré sú maximálne vyložené, aby na nich študenti mohli aplikovať ďalšie informácie podľa vlastného výberu, zvyčajne majú mriežku stupňov súradníc, mierku a základné prvky (napríklad pobrežia). Okrem toho sú na kartách zvyčajne aplikované nápisy a symboly a je k nim pripojená legenda.

súradnicová mriežka

je systém vzájomne sa pretínajúcich čiar označujúcich zemepisnú šírku a dĺžku na mape alebo povrchu zemegule. Čiary zemepisnej šírky prebiehajú z východu na západ rovnobežne s rovníkom (ktorý má zemepisnú šírku 0°); zemepisná šírka pólov sa považuje za 90° (severná šírka pre severný pól a južná šírka pre južný pól). Keďže sa tieto priamky nepretínajú a sú navzájom rovnobežné, nazývajú sa aj rovnobežky. Z nich je najväčšou kružnicou iba rovník (rovina ohraničená touto čiarou, ktorá prechádza stredom Zeme, pretína zemeguľu na polovicu). Zvyšné rovnobežky sú kruhy, ktorých dĺžka sa so vzdialenosťou od rovníka prirodzene zmenšuje. Všetky čiary zemepisnej dĺžky - poludníky - sú polovice veľkého kruhu, ktoré sa zbiehajú na póloch. Meridiány prebiehajú v smere sever-juh, od pólu k pólu; počítajú uhlovú vzdialenosť od počiatočného poludníka, označeného ako 0° zemepisná dĺžka, na východ a západ na 180° (zároveň sú zemepisné dĺžky, ktoré sa počítajú vo východnom smere, označené písmenami „východná dĺžka“ a v západnom smere - „w. atď.“) . Na rozdiel od rovníka, ktorý je po celej svojej dĺžke rovnako vzdialený od pólov a v tomto zmysle je „prirodzeným“ referenčným bodom pri určovaní zemepisnej šírky, počiatočný poludník, od ktorého sa meria dĺžka, sa volí ľubovoľne. V súlade s medzinárodnou dohodou sa za začiatok súradníc (0° zemepisnej dĺžky) považuje poludník Greenwichského astronomického observatória (teraz sa nachádza v Londýne). Pred dosiahnutím tejto dohody však niektorí kartografi používali ako počiatočné poludníky Kanárske alebo Azorské ostrovy, Paríž, Philadelphiu, Rím, Tokio, Pulkovo atď.

Na povrchu zemegule sa línie rovnobežiek a poludníkov pretínajú pod uhlom 90°; čo sa týka máp, takýto pomer je na nich zachovaný len v niektorých prípadoch. Na mapách aj na glóbusoch sa zvyčajne uplatňuje určitý systém poludníkov a rovnobežiek (prekreslených cez 5°, 10°, 15° alebo 30°). Okrem toho mapy a glóbusy zobrazujú severný obratník alebo obratník Raka (23 1/2 ° s. š.), južný obratník alebo obratník Kozorožca (23 1/2 ° j. š.), polárny kruh ( 66 1/ 2° severnej šírky) a antarktický kruh (66 1/2° j. š.). Medzinárodné dátumové čiary sú často zobrazené aj na mapách, ktoré sa vo všeobecnosti zhodujú so 180° zemepisnou dĺžkou.

Mierka

karty môžu byť číselné (pomer čísel alebo zlomok, napríklad 1:25 000 alebo 1/25 000); slovné alebo lineárne (grafické). Vo vyššie uvedenom príklade jednotka dĺžky na mape zodpovedá 25 000 takýmto jednotkám na zemi. Rovnaký pomer možno vyjadriť slovami: „1 cm sa rovná 250 m“ alebo ešte stručnejšie: „250 m na 1 cm“. V niektorých krajinách, ktoré tradične používajú nemetrické miery dĺžky (USA atď.), je mierka vyjadrená v palcoch, stopách a míľach, napríklad 1:63 360 alebo „1 míľa na 1 palec“. Lineárna mierka je znázornená ako čiara s dielikmi nakreslenými v určitých intervaloch, oproti ktorým sú naznačené zodpovedajúce vzdialenosti na zemskom povrchu. Grafické znázornenie mierky má určité výhody oproti ostatným dvom spôsobom jej vyjadrenia. Najmä ak sa pri kopírovaní alebo premietaní mapy zmení veľkosť mapy, potom zostane správna iba grafická mierka, ktorá sa mení spolu s celou mapou. Niekedy sa okrem dĺžkovej stupnice používa aj plošná. Glóbusy môžu používať ktorékoľvek z vyššie uvedených označení mierky.

Základné prvky a konvenčné kartografické znaky.

Medzi prvky geografického základu patrí obraz pobrežia, vodných tokov, politických hraníc atď., ktoré vytvárajú základňu, na ktorej je znázornené priestorové rozloženie zobrazeného javu. Pri zostavovaní máp sa používa mnoho konvenčných značiek, ktoré sa delia do niekoľkých kategórií: mimo mierky, príp bod, používaný na zobrazenie „bodových“ predmetov alebo podobne, mierka ktoré nie je možné vyjadriť na mape (napríklad ukázať osady- bodky alebo kruhy, ktorých veľkosť označuje určitú populáciu); lineárne pre objekty lineárneho charakteru, zachovávajúce podobnosť obrysov objektu (napríklad obraz stáleho vodného toku vo forme čiary, ktorej hrúbka sa zväčšuje po prúde); plošný, používa sa na vyplnenie plôch objektov, ktoré sú vyjadrené v mierke mapy (napríklad šrafovanie alebo vyplnenie farbou na zobrazenie rozloženia lesov). Tieto tri triedy znakov možno ďalej deliť podľa toho, či objekty, ktoré predstavujú, sú imaginárne (napr. politické hranice) alebo skutočné (cesty); či sú samotné znaky homogénne (body na mape, z ktorých každý zodpovedá určitému počtu obyvateľov) alebo diferenciálne reprezentujúce kvantitatívne charakteristiky objektov (obraz miest pomocou kruhov rôznych veľkostí, zodpovedajúcich počtu obyvateľov); či dávajú kvalitatívnu charakteristiku objektu (napríklad prítomnosť močiara) alebo obsahujú kvantitatívne informácie (napríklad hustota obyvateľstva – počet ľudí na jednotku plochy).

Účelom legendy je informovať čitateľa o význame použitých symbolov. V starých mapách bola legenda umiestnená v bohato zdobenom ráme vo forme zvitku a teraz je v prísnom obdĺžnikovom ráme.

Ako príklad je uvedená legenda ku geografickým mapám obsiahnutým v Encyklopédii celého sveta.

Nápisy a zemepisné názvy na mapách.

V minulosti sa všetky nápisy robili ručne, čo dávalo každej mape vlastný charakter, no v súčasnosti majú kartografi tendenciu vyberať si jeden zo štandardných fontov, ktorý najlepšie vyhovuje povahe zobrazovaných objektov. Niektoré typy písma sa tradične používajú pre určité skupiny objektov, napríklad rieky, jazerá, moria sú zvyčajne uvedené kurzívou a prvky krajiny sú uvedené v latinke. Veľkosť písmen závisí od významu (alebo veľkosti) objektu. Vzdialenosti medzi písmenami a slovami v názvoch sa môžu značne líšiť v závislosti od oblasti alebo rozsahu daného objektu na mape.

Návrh písma mapy obsahuje nadpis, ktorý odráža obsah mapy a územie, na ktoré sa vzťahuje; na to sa používa najväčšie písmo. Osobitné miesto zaujímajú zemepisné názvy, ktorých výber a počet závisí od účelu mapy (napríklad plán mesta obsahuje veľa názvov ulíc a mapy vegetácie obsahujú len niekoľko najnutnejších názvov). Je zvykom uvádzať vydavateľskú organizáciu, rok vydania, použité zdroje. Mapu sprevádza legenda, ktorá sa dešifruje dohovorov a niekedy poznámky.

Orientácia mapy

vo vzťahu ku svetovým stranám je určená čiarami kartografickej siete v rámci mapy a predstavuje podstatný prvok jeho dispozičného riešenia. V stredoveku sa v Európe aj v arabských krajinách mapy kreslili tak, že východ bol umiestnený navrchu (samotný výraz „orientácia“ pochádza z latinského slova oriens – východ). AT moderné mapy sever je zvyčajne v hornej časti mapy, hoci odchýlky od tohto pravidla sú niekedy povolené. Čítanie mapy najmä v teréne výrazne uľahčuje jej správna orientácia voči objektom a smerom na zemi. Na označenie svetových strán je niekedy na mape zobrazená kompasová karta, ale častejšie je to len šípka smerujúca na sever.

TYPY KARTY

Mapy sú rozdelené do skupín podľa množstva charakteristík – mierka, predmet, územné pokrytie, projekcia atď. Každá riadne vykonaná klasifikácia však musí brať do úvahy aspoň prvé dva znaky. V USA sa podľa mierky rozlišujú tri skupiny: mapy veľkých mierok (vrátane topografických máp), mapy strednej mierky a mapy malej mierky alebo prieskumné mapy.

Mapy veľkých mierok

sú základné, pretože poskytujú primárne informácie používané pri príprave máp stredných a malých mierok. Najbežnejšie z nich sú topografické mapy v mierke väčšej ako 1:250 000.

Na moderných topografických mapách sa reliéf zvyčajne zobrazuje pomocou izogyps alebo vrstevníc, ktoré spájajú body, ktoré majú rovnakú výšku nad nulovou úrovňou (zvyčajne nad hladinou mora). Kombinácia takýchto čiar poskytuje veľmi výrazný obraz reliéfu zemského povrchu a umožňuje určiť nasledujúce charakteristiky: uhol sklonu, profil svahu a relatívne prevýšenia. Topografické mapy okrem vyobrazenia reliéfu obsahujú ešte jeden užitočná informácia. Zvyčajne zobrazujú diaľnice, osady, politické a administratívne hranice. Súprava Ďalšie informácie(napríklad rozmiestnenie lesov, močiarov, sypkých piesočnatých masívov atď.) závisí od účelu máp a charakteristických znakov územia.

Žiadna krajina, ktorá potrebuje hodnotenie svojich prírodných zdrojov, sa nezaobíde bez topografických prieskumov, ktoré výrazne uľahčujú letecké snímky. Napriek tomu stále neexistujú topografické mapy pre mnohé regióny zemegule, ktoré sú také potrebné na inžinierske účely. Úspechy pri riešení tohto problému boli dosiahnuté pomocou tzv. ortofotomapa. Ortofotomapy sú založené na počítačovo spracovaných plánovaných leteckých snímkach so zvýšeným farebným jasom a zakreslenými vrstevnicami, hranicami, zemepisnými názvami a pod. Ortofotomapy resp. vesmírne obrázky s prvkami topografického zaťaženia, ktoré sú na nich zvýšené, sú oveľa menej prácne na výrobu ako tradičné topografické mapy. Mnohé tematické veľkorozmerné mapy – geologické, pôdne, vegetačné a mapy využitia územia – používajú topografické mapy ako podklad, na ktorý sa aplikuje špeciálne zaťaženie. Iné špecializované mapy veľkých mierok, ako sú katastrálne mapy alebo plány miest, nemusia mať topografický podklad. Zvyčajne na takýchto mapách nie je reliéf zobrazený vôbec, alebo je znázornený veľmi schematicky.

Mapy strednej mierky.

Topografické mapy veľkých mierok aj mapy strednej mierky sa zvyčajne vyrábajú v súboroch, z ktorých každý spĺňa určité požiadavky. Väčšina tých stredných je publikovaná pre potreby regionálneho plánovania alebo navigácie. Medzinárodná mapa sveta strednej mierky a letecké mapy USA sa vyznačujú najväčším územným pokrytím. Oba súbory máp sú vyrábané v mierke 1:1 000 000, najbežnejšej pre mapy strednej mierky. Pri príprave Medzinárodnej mapy sveta každá krajina vydáva mapy svojho územia pripravené v súlade s daným všeobecné požiadavky. Túto prácu koordinuje OSN, ale mnohé z máp sú zastarané a iné ešte nie sú dokončené. Obsah Medzinárodnej mapy sveta v podstate zodpovedá obsahu topografických máp, je však viac zovšeobecnený. To isté platí pre letecké mapy sveta, ale väčšina listov týchto máp má dodatočnú špeciálnu záťaž. Letecké mapy pokrývajú celú krajinu. V strednom meradle sú zostavené aj niektoré námorné alebo hydrografické mapy, na ktorých Osobitná pozornosť je daný obrazom nádrží a pobrežia. Niektoré administratívne a cestné mapy majú tiež strednú škálu.

Mapy malej mierky alebo prieskumné mapy.

Na mapách malého rozsahu je zobrazený celý povrch zemegule alebo jej významná časť. Je ťažké urobiť presnú hranicu medzi mapami malej a strednej mierky, ale mierka 1:10 000 000 rozhodne platí pre prieskumné mapy. Väčšina atlasových máp je v malej mierke a tematicky sa môžu veľmi líšiť. Takmer všetky vyššie naznačené skupiny objektov je možné za predpokladu dostatočnej generalizácie zobraziť aj na mapách malej mierky. Okrem toho sú v malom meradle zostavené mapy rozšírenia rôznych jazykov, náboženstiev, plodín, podnebia atď. Ako názorný príklad špeciálnych máp malých mierok, ktoré sú dobre známe miliónom ľudí, možno poukázať na mapy počasia.

Animované a počítačové karty.

Pre kreslené karty, ktoré môžu byť premietanom na TV obrazovku sa zadáva štvrtá súradnica – čas , čo vám umožní sledovať dynamiku mapovaný objekt . Počítačová kartografia sa v súčasnosti dostala do takého štádia vývoja, že takmer všetky operácie je možné vykonávať v digitálnej forme. V dôsledku toho je oveľa jednoduchšie robiť všetky druhy opráv a objasnení. Tento spôsob tvorby máp ľubovoľného typu a mierky, vrátane kreslených máp, sa označuje osobitným pojmom „geografické informačné systémy“ (GIS).

HLAVNÉ TYPY PROJEKCIÍ

Mapová projekcia je spôsob zobrazenia guľového povrchu zemegule v rovine. S tým súvisiaca transformácia obrazu nevyhnutne vedie k skresleniu. Avšak niektoré charakteristiky kartografickej siete aplikované na povrch zemegule môžu byť uložené na mape na úkor iných charakteristík, ktoré budú skreslené.

Na zemeguli sa všetky rovnobežky a poludníky pretínajú v pravom uhle. Projekcia, v ktorej je táto vlastnosť zachovaná, sa nazýva konformná alebo konformná. V tomto prípade je tvar plošných objektov zachovaný, ale relatívne veľkosti sa menia z miesta na miesto. Iným spôsobom transformácie je možné zachovať správny pomer plôch (zodpovedajúci pôvodnému povrchu zemegule), avšak v týchto prípadoch sa pozoruje skreslenie uhlov priesečníka poludníkov a rovnobežiek; pravé uhly sú zachované len v obmedzenej oblasti. Projekcie, ktoré zachovávajú správny pomer plôch jednotlivých buniek mriežky stupňov, sa nazývajú rovnaké; vyznačujú sa väčším či menším porušením podobnosti postáv. Správny prenos konfigurácie objektov, ako aj správny prenos plôch majú veľký význam, najmä ak rozprávame sa o malom rozsahu prehľadové mapy. Obe tieto charakteristiky však nemožno kombinovať na tej istej mape: neexistuje žiadna projekcia, ktorá by mala rovnaký uhol aj rovnakú plochu. Okrem toho je veľmi dôležité správne zobrazenie vzdialeností a smerov. Do určitej miery sa to dá dosiahnuť použitím určitých projekcií.

Mapové projekcie možno klasifikovať podľa typu pomocnej geometrickej plochy, ktorú je možné použiť pri jej konštrukcii. Zoberme si priehľadnú zemeguľu s čiarami poludníkov a rovnobežiek nakreslenými na jej povrchu a bodovým zdrojom svetla. Môžeme uzavrieť zemeguľu (so zdrojom svetla umiestneným v strede gule) do valca. V tomto prípade sa stupňovitá mriežka premieta na povrch valca, ktorý sa potom môže rozložiť na rovinu. Valec môže byť dotyčnica a dotýkať sa zemegule len pozdĺž jednej priamky (napríklad rovníka), alebo môže byť sečný. V druhom prípade sa povrchy gule a valca zhodujú pozdĺž dvoch čiar (napríklad pozdĺž 45 ° N a 45 ° S) a iba pozdĺž týchto čiar sa v tejto projekcii zachová správna mierka. Zmenou polohy svetelného zdroja vzhľadom na povrch gule možno získať rôzne projekcie kartografickej mriežky na povrch valca alebo iného geometrického útvaru.

Jednou z takýchto figúrok, ktoré sa tradične používajú pri projekciách máp, je kužeľ. Rovnako ako v predchádzajúcom prípade sa kužeľ môže dotknúť lopty, alebo ju môže prerezať. Čiary, pozdĺž ktorých sa tieto figúry navzájom dotýkajú alebo pretínajú (zvyčajne ide o isté rovnobežky), zachovávajú správnu mierku a sú štandardnými rovnobežkami. Na zníženie skreslenia možno namiesto jedného kužeľa použiť rad zrezaných kužeľov; v tomto prípade sa dosiahne správny prenos mierok pozdĺž niekoľkých štandardných rovnobežiek.

V uvažovaných prípadoch je potrebné rozvinutie na rovine valca alebo kužeľa, ale samozrejme je tiež možné priamo premietať povrch gule na rovinu. V tomto prípade sa lietadlo môže dotknúť lopty v jednom bode alebo ju prerezať; v druhom prípade sa povrchy gule a roviny zhodujú pozdĺž línie kruhu. Táto transformácia stupňovej mriežky sa nazýva azimutálna projekcia; v ňom je skutočná mierka zachovaná len v bode dotyku alebo v priesečníku roviny a gule. Konfigurácia výslednej mriežky na projekcii závisí od polohy svetelného zdroja.

V súlade s geometrickými obrazcami použitými pri konštrukcii uvažovaných projekcií sa tieto nazývajú valcové (alebo obdĺžnikové), kužeľové a azimutálne. Okrem uvedených sú možné aj iné transformácie stupňovej mriežky, ktoré nie je možné redukovať na tieto jednoduché geometrické tvary, ale majúce matematické opodstatnenie; zvyčajne sa nazývajú ľubovoľné. Mnoho projekcií bolo vyvinutých v rôznych časoch, ale len niekoľko z nich sa rozšírilo. Úlohou kartografa je vybrať projekciu, ktorá najlepšie vyhovuje úlohám tejto mapy.

Charakteristickým rysom stereografickej projekcie je, že všetky objekty, ktoré sú kruhmi na zemskom povrchu, sú na mape zobrazené ako kruhy alebo v niektorých špeciálnych prípadoch ako priame čiary. Vďaka tejto vlastnosti je stereografická projekcia, vynájdená v staroveku, dnes tak široko používaná, napríklad na zobrazenie šírenia rádiových vĺn atď.

Mercatorova projekcia je konformná. Akákoľvek priamka, ktorá pretína všetky meridiány pod rovnakým uhlom na zemskom povrchu, sa prenáša v tejto projekcii priamkou, ktorá sa nazýva loxodróm. Táto pozoruhodná vlastnosť robí Mercatorovu projekciu veľmi užitočnou pre navigačné mapy. Bohužiaľ, táto projekcia sa často zneužíva na zobrazenie oblastí, ako je globálna distribúcia obyvateľstva, plodiny atď.

V takýchto prípadoch je najvhodnejšie zvoliť rovnaké projekcie, napríklad sínusový. Táto projekcia, jedna z mnohých vyvinutých pre mapy sveta, má určitú chybu - oba póly na nej sú umiestnené na rímsach a oblasti priľahlé k nim sú výrazne deformované. Na iných mapách sveta s použitím rovnoplošných projekcií sú póly znázornené ako priamka rôznych dĺžok (vo valcových projekciách sa rovná rovníku, v projekcii Eckert IV - polovica dĺžky rovníka, v rovine polárna projekcia - tretina rovníka), alebo dokonca vo forme oblúka (Mollweideova projekcia). Charakteristiky niektorých projekcií sú uvedené v tabuľke ( Pozri nižšie). Zoznam projekcií umiestnených v tabuľke nie je ani zďaleka úplný a neobsahuje napríklad polárnu ekvidištanciu a polárnu ekvidistantu (obe azimutálne), ako aj niektoré projekcie, ktoré umožňujú čo najpresnejšie reprodukovať povrch zemegule, napr. , ortografický.

Jedna z najpohodlnejších projekcií, gnómická, je jedinečná v tom, že akýkoľvek veľký kruh gule (a oblúk veľkého kruhu) je v ňom znázornený ako priamka. Keďže oblúky veľkých kruhov sú čiary najkratších vzdialeností na mape, potom na mape malej mierky nakreslenej v takejto projekcii možno ľahko nájsť (pravítkom) skratky medzi dvoma bodmi; treba to však mať na pamäti čo veľký kruhový oblúk nezodpovedá konštantnému smeru meranému kompasom. Rovnako ako v iných azimutálnych projekciách, v gnómonickej projekcii môže byť obraz premietaný na rovinu dotýkajúcu sa povrchu lopty v akomkoľvek bode, napríklad na póle alebo na rovníku, ale územné pokrytie takýchto máp je veľmi obmedzené. .

Rovnoplošná projekcia Bonnu je vhodnejšia na zobrazenie oblastí, ktoré sú predĺžené v poludníkovom smere. Ak je mapovaná oblasť predĺžená v zemepisnej šírke, potom je pre ňu výhodnejšia Lambertova konformná kužeľová projekcia. Polykónická projekcia nie je ani konformná, ani rovnaká plocha, ale pre malé plochy spôsobuje malé skreslenie; práve v tejto projekcii je zostavená séria máp pripravených Geologickou, geodetickou a kartografickou službou USA, ako aj (s malými zmenami) Medzinárodná mapa sveta. Ďalšia projekcia s rovnakou plochou, vyvinutá pre prieskumné mapy, kombinuje vlastnosti sínusového (pri prenose rovníkových oblastí) a pseudocylindrického tvaru. Mollweideove projekcie (v polárnych oblastiach). Rovnako ako v mnohých iných rovnoplošných projekciách môže byť obraz v ňom uvedený s prestávkami alebo v komprimovanej forme.

Diskontinuity vznikajú vtedy, ak sa nezvolí jeden priemerný (priamy) poludník, ale niekoľko, a pre každý z nich je vybudovaná časť stupňovej siete. Extrémnym prípadom je zobrazenie celého povrchu zemegule v podobe segmentov zemegule. Mapy v tejto projekcii používajú aj „stlačený“ obraz; kompresia sa dosiahne tým, že časti obrazu, ktoré nie sú potrebné pre danú mapu (napríklad vodné plochy pre mapu krajinnej pokrývky), sa „vystrihnú“ a zvyšné sa spoja; to umožňuje použiť väčšiu mierku pri zachovaní rovnakej plochy listu.

MAPOVACIE METÓDY

Po výbere projekcie a nakreslení zodpovedajúcej mriežky je možné začať zostavovať základ a pripravovať informácie, ktoré určujú obsah mapy. Letecké snímky sa zároveň často používajú pri veľkých mapách. Teoreticky plánovaná letecká fotografia obsahuje všetky prvky krajiny, ktoré je možné zobraziť mapa veľkej mierky. Navyše, keď sa fotografie čiastočne prekrývajú, je možné vytvárať reliéfne mapy v vrstevniciach; to si vyžaduje stereoskop a rôzne zariadenia na meranie výšok z obrázkov. Rozvoj fotogrametrie, vedy, ktorá sa zaoberá meraním a mapovaním zemského povrchu pomocou leteckých snímok, umožnil výrazne urýchliť zostavovanie máp a zlepšiť ich presnosť. Používanie leteckých a satelitných snímok uľahčilo aktualizáciu zastaraných máp. Aj keď letecké snímky dobrý obrázok povrchy, stále nemôžu nahradiť karty; obsahujú množstvo „netriedených“ informácií, preto si vyžadujú výklad. Na mape možno vynechať relatívne menej dôležité údaje, pričom iné, pre účely tejto mapy významnejšie, sú naopak zvýraznené pre ľahšie čítanie. Navyše v rámci toho istého obrázku aj na rôznych obrázkoch tej istej série existujú rôzne deformácie obrazu a porušenia jeho mierky. Preto, aby bolo možné použiť obrázky na zostavovanie podrobných máp, musia byť uvedené do jednej mierky a opravené.

Niektoré problémy mapovania možno ilustrovať na príklade pobrežia vymedzujúceho pevninu a vodné plochy. Keďže sú prílivy, hranice kontinentov a oceánov sa menia v súlade so zmenou hladiny Svetového oceánu; mapy zvyčajne zobrazujú ich polohu pri strednej hladine mora (t. j. priemer medzi prílivom a odlivom). Navyše ani mapy s najväčšou mierkou nedokážu zobraziť všetky detaily pobrežia; preto je potrebné zovšeobecňovať.

Hodnota zovšeobecnenia, t.j. výber a zovšeobecňovanie detailov, pribúda so znižovaním mierky máp; takmer všetky prvky podkladu a obsahu mapy podliehajú zovšeobecneniu. Napríklad z tokov zobrazených na topografickej mape veľkej mierky sa na mape strednej mierky zachovalo len niekoľko; pri prechode na prehľadové mapy je potrebná ďalšia selekcia a redukcia počtu prvkov. Pri výbere a zovšeobecňovaní je potrebné stanoviť aj princípy výberu - napríklad pri výbere kritérií na zobrazenie sídiel sa treba rozhodnúť, či sa riadiť len veľkosťou obyvateľstva alebo zohľadňovať aj politický význam miest; v druhom prípade je potrebné zobraziť na mape všetky hlavné mestá, hoci ich populácia môže byť nízka.

Jednou z najťažších úloh mapovania je správne vykreslenie terénu. V tomto prípade sa používajú metódy ako hillshade, vykresľovanie reliéfnych foriem, izohypsy, šrafovanie a vrstvené hypsometrické sfarbenie. Obrysy si možno predstaviť ako priesečníky topografického povrchu sériou rovnako rozmiestnených horizontálnych rovín; vzdialenosť medzi týmito rovinami pozdĺž vertikály sa nazýva horizontálny rez. Ako kvantitatívny ukazovateľ sú vrstevnice veľmi informatívne, ale táto metóda má určité nevýhody - napríklad malé terénne útvary sa nemusia na mape odrážať ani pri malom výreze a navyše reliéf na takomto obrázku nie je príliš veľký. jasný. V niektorých prípadoch sa ťažkosti prekonávajú pomocou plastového tienidla - okrem obrysových línií sa na reliéfny obraz aplikujú tiene v súlade s hlavnými líniami kostry, čo dáva kvalitatívnu charakteristiku, t.j. rozloženie svetla a tieňa pre dané (šikmé alebo vertikálne) osvetlenie. Podobný efekt možno dosiahnuť pri fotografovaní osvetleného modelu terénu. Teoreticky je možné pomocou tieňového tieňovania zobraziť aj veľmi malé tvary terénu, ak sú vôbec vyjadrené v tejto mierke. Kombináciou obrysových línií a tienidla sa dosahuje najpresnejší, kvalitatívne a kvantitatívne prenos tvarov povrchu.

Zobrazenie reliéfu pomocou ťahov sa líši v tom, že ťahy sú nakreslené pozdĺž poklesu svahu (a nie pozdĺž štrajku, ako vodorovné čiary). Hrúbka ťahov závisí od uhla sklonu; čím je svah strmší, tým je čiara hrubšia, čo spôsobuje, že strmšie svahy sa na mape javia tmavšie. Šrafovanie môže vykazovať ostré hrebene a strmé rímsy; pri kreslení obrysov, dokonca aj tých najopatrnejších, tieto formy zvyčajne vyzerajú hladko. Použitie ozveny umožňuje vykonávať podrobné mapovanie topografie dna oceánu.

Najstarším spôsobom zobrazovania obrysov zemského povrchu je použitie perspektívnych konvenčných znakov, ktoré sú štylizovaným obrazom určitých foriem krajiny z profilu alebo v 3/4 perspektíve. Zároveň sa ich vzhľad samozrejme líši od plánovaného obrazu charakteristického pre mapu, a preto sa ukáže, že niektoré z nich sú posunuté vzhľadom na skutočné súradnice. Na prehľadových mapách je takýto posun tolerovateľný, no pri mapách veľkých mierok neprijateľný. Preto sa schematické značky zobrazujúce tvary terénu zvyčajne používajú iba na mapách malej mierky. Predtým sa týmto spôsobom prenášali iba najväčšie objekty, malé formy sú zobrazené aj na moderných fyziografických mapách. V tomto prípade je potrebné prehnať vertikálnu mierku v porovnaní s horizontálnou, pretože inak vyzerajú reliéfne formy príliš ploché a nevýrazné.

Obraz reliéfu na hypsometrických mapách je najvyšším stupňom zovšeobecnenia metódy vrstevníc. Podobne ako pri zobrazovaní reliéfov štylizovanými perspektívnymi znakmi sa tento spôsob používa najmä na prehľadových mapách. Na hypsometrických mapách je každá výšková zóna premaľovaná určitou farbou (alebo odtieňom). Je možné nakresliť čiaru pozdĺž kontaktu dvoch výškových schodov zvýraznených rôznymi farbami. Zároveň v každom jednotlivom výškovom páse, ktorý niekedy vertikálne presahuje stovky metrov, sa na mape neodrážajú mnohé detaily štruktúry reliéfu.

Tradične hypsometrické mapy používali špecifickú farebnú škálu, v ktorej sa striedali odtiene zelenej, žltej a hnedej vo vzostupnom poradí podľa výšky; teraz to niektorí kartografi odmietajú. Existuje však tradícia zobrazovania množstva zmapovaných objektov v určitej farbe. Napríklad hnedá sa používa na vrstevnice, modrá na vodné prvky, červená na sídla a zelená na vegetáciu. Použitie farieb nielenže robí mapu atraktívnejšou, ale umožňuje aj zobrazenie ďalších informácií.

štatistické mapy.

Štatistické mapy malých mier si zaslúžia osobitnú zmienku pre ich rastúci význam. Tieto mapy sú zvyčajne založené na kvantitatívnych zdrojoch, ako sú údaje zo sčítania ľudu. Medzi metódami prenosu informácií by sa mali uviesť bodové metódy, izopleth, choroplet (kartogram) a metódy kartogramu. Všetky tieto metódy možno použiť pre rovnaké údaje. Bodové ikony rovnakej veľkosti, z ktorých každá predstavuje rovnaký počet jednotiek zobrazeného javu , sú zakreslené na mape podľa skutočnej polohy javu; akumulácia alebo riedkosť bodov ukazuje rozloženie (hustotu) mapovaného javu. Izoplety sú izočiary spájajúce body s rovnakými hodnotami nejakého relatívneho ukazovateľa vypočítaného na základe iných ukazovateľov (a nemeraných priamo). Príkladom sú izočiary priemerných mesačných teplôt (vypočítaný index). V systéme Horoplet sa konkrétna územná štatistická jednotka (napríklad správny obvod) považuje za homogénnu z hľadiska daného štatistického ukazovateľa; priestorová diferenciácia sa dosiahne rozdelením vybraných jednotiek do tried podľa veľkosti mapovaného prvku a priradením špecifickej farby každej triede. Na mapových diagramoch sú zobrazené oblasti, ktoré sú štatisticky homogénne vzhľadom na zvolený atribút bez ohľadu na hranice územných jednotiek, ktorých údaje sú podkladom mapy.

Ďalšie dve metódy často používané pre štatistické mapy sú znaky, ktorých veľkosť závisí od kvantitatívnej charakteristiky znázorneného javu, a znaky ukazujúce smer pohybu. V prvom spôsobe, ktorý sa používa v prípade presne lokalizovaných javov, ako je mestské obyvateľstvo, majú bodové symboly rôznu váhu; veľkosť nápisov sa volí úmerne ich hmotnosti a má niekoľko stupňov (napríklad podľa počtu obyvateľov mesta). Pohybové značky môžu obsahovať aj kvantitatívnu charakteristiku (napríklad objem prepravy). Tento efekt sa dosiahne zmenou hrúbky čiar.

HISTÓRIA VÝVOJA KARTOGRAFIE

O univerzálnosti kariet svedčí fakt, že aj tzv. primitívne národy vytvárajú mapy, ktoré dokonale vyhovujú ich potrebám. Napríklad Eskimáci bez akýchkoľvek meracích prístrojov vytvorili mapy rozsiahlych oblastí severnej Kanady, ktoré v porovnaní s mapami tých istých území zostavenými modernými metódami veľa nestrácajú. Podobne námorné mapy zostavené obyvateľmi Marshallových ostrovov poskytujú mimoriadne zaujímavé príklady „primitívnej“ kartografie. Na týchto mapách je "mriežka" tvorená strednými rebrami palmových listov, ktoré predstavujú otvorené more, a oblúkové bočné žily zodpovedajú prednej časti vĺn približujúcich sa k ostrovom; samotné ostrovy sú označené lastúrami lastúrnikov. Rastie záujem o mapy domorodcov, vrátane amerických Indiánov.

Okrem skalných malieb sa k nám dostali aj najstaršie mapy zostavené v Babylone a starovekom Egypte. Babylonské mapy na hlinených tabuľkách z obdobia okolo roku 2500 pred Kristom zobrazujú objekty s veľkosťou od jednej pôdy až po veľké údolie rieky. Na vrchnáku jedného egyptského sarkofágu je štylizovaná mapa ciest starovekého Egypta. Čínska kartografia siaha až do staroveku. V Číne boli niektoré veľmi dôležité techniky vyvinuté už dávno a nezávisle od Západu, vrátane pravouhlej kartografickej siete používanej na lokalizáciu objektu.

Pokiaľ ide o staroveké Grécko, aj keď máme len niekoľko príkladov máp z tejto doby, z literárnych zdrojov je známe, že Gréci v tejto oblasti výrazne prevyšovali ostatné národy. Už v 4. stor. BC. Gréci dospeli k záveru o sférickosti Zeme a rozdelili ju do klimatických pásiem, z ktorých neskôr vznikol pojem zemepisná šírka. Eratosthenes v 3. stor. BC. pomocou jednoduchých geometrických konštrukcií úžasne presne určil rozmery Zeme. Vlastní aj mapu sveta, na ktorej boli zobrazené čiary zemepisnej šírky a dĺžky (aj keď nie v modernej usporiadanej forme). Znázornenie geografických súradníc vo forme pravidelnej mriežky s rovnakými intervalmi, pripisované gréckemu astronómovi Hipparchovi, používal známy grécky kartograf Ptolemaios, ktorý žil v 2. storočí pred Kristom. AD v Alexandrii. Ptolemaios zostavil vestník, ktorý obsahoval cca. 8000 bodov s ich súradnicami a vypracoval príručku na zostavovanie máp, z ktorej o mnoho storočí neskôr vedci dokázali rekonštruovať niektoré mapy, ktoré zostavil. Po Ptolemaiovi kartografia na Západe upadla, hoci Rimania robili veľa zememeračských prác. a zostavovanie cestných máp.

Významný pokrok v kartografii nastal v Číne: zostavený tam v 12. storočí. mapy sú lepšie ako všetky ostatné z tejto doby. Je to Čína, ktorá sa zaslúžila o vydanie prvej tlačenej mapy cca. 1150 ( pozri obr.). Medzitým sa Arabi pomocou údajov z astronomických pozorovaní naučili určovať zemepisnú šírku a dĺžku akéhokoľvek miesta oveľa presnejšie, ako to dokázal Ptolemaios. Väčšina máp vypracovaných v stredoveku v Európe bola buď extrémne útržkovitá, ako napríklad cestné mapy pre pútnikov, alebo bola preplnená náboženskou symbolikou. Najbežnejšie boli karty ako „T in O“; Zem bola na nich znázornená vo forme disku a písmeno „O“ znázorňovalo oceán obklopujúci pevninu; zvislá čiara písmena „T“ predstavovala Stredozemné more a rieky Níl a Don tvorili pravú a ľavú časť horného brvna. Tieto vodné plochy oddeľovali Áziu (nachádzajúcu sa v hornej časti mapy), Afriku a Európu na mape.

Začiatkom 14. stor v kartografii sa objavil nový typ máp. Boli to námorné mapy - portolany, ktoré slúžili na navigačné účely; ich vytvorenie bolo možné vďaka tomu, že sa v Európe objavil magnetický kompas. Spočiatku boli tieto mapy, zdobené schematickým znázornením kompasu a vyznačujúce sa mimoriadne podrobným štúdiom pobrežia, zostavené iba pre Stredozemné more. V niektorých ohľadoch je vrcholom stredovekej kartografie malý glóbus vyrobený Martinom Behaimom v roku 1492, ktorý ukazuje svet tak, ako vyzeral pred objavením Ameriky. Toto je najstarší glóbus.

Veľké geografické objavy Európanov v druhej polovici 15. storočia. poskytnuté kartografom renesancie nový materiál. Vedci zároveň znovuobjavili a preložili zo starovekej gréčtiny diela Ptolemaia, ktorých šírenie umožnila tlač. Rozvoj tlače spôsobil revolúciu v kartografii, vďaka čomu sú mapy oveľa dostupnejšie. Najmä výroba máp sa dramaticky zvýšila v Holandsku. Ústrednú úlohu v tomto procese zohral Gerard Mercator (1512–1594), ktorý objasnil polohu mnohých bodov na mape sveta, vypracoval kartografické projekcie a vytvoril veľký atlas, vydaný po jeho smrti. Prvým atlasom v modernom zmysle bola zbierka máp, ktorú vydal Flámsky Abrahám Ortelius pod názvom Podívaná na zemeguľu (Theatrum orbis terrarum). Úspech týchto podnikov viedol k rozkvetu obchodu s kartami; v nasledujúcich storočiach priemysel upadal kvôli nedostatku nových nápadov.

Nový impulz pre rozvoj kartografie dostal v 17. storočí. ako výsledok činnosti novovzniknutých vedeckých spoločností, akými sú Kráľovská spoločnosť v Londýne alebo Kráľovská akadémia vied v Paríži. Tieto organizácie financovali vedecké expedície, veľa úsilia vynaložili aj na presnejšie určenie tvaru Zeme a polohy jednotlivých bodov, čo prispelo k výraznému pokroku v kartografii. Významnú úlohu vo vývoji topografickej kartografie zohral vynález teodolitu, stupnice, barometra a kyvadlových hodín, ako aj vývoj nových zobrazovacích metód (izolínie, tieňovanie a pod.). Moderný topografický prieskum v rozsahu celej krajiny sa začal vo Francúzsku v 18. storočí.

V 19. storočí došlo k pozoruhodnému pokroku v malorozmerovom mapovaní a najmä vo vývoji kvantitatívnej kartografie. Koncom 19. stor Nemecký geograf Albrecht Penk vystúpil na Medzinárodnom geografickom kongrese s návrhom na vytvorenie Medzinárodnej mapy sveta. Tento projekt bol realizovaný v 20. storočí. V našom storočí sa rozšírilo používanie leteckých snímok. Predstavy o štruktúre zemského povrchu a tvare Zeme sa výrazne obohatili vďaka pozorovaniam z umelých družíc, z ktorých sa získavali materiály na mapovanie iných nebeských telies.

ORGANIZÁCIE A PODNIKY ZAPOJENÉ DO ZOSTAVOVANIA A PUBLIKÁCIE MÁP

Mapovanie zemského povrchu bolo a zostáva úlohou rôznych medzinárodných organizácií. Napríklad OSN okrem financovania Medzinárodnej mapy sveta prideľuje prostriedky mapovacím organizáciám. Medzinárodnú výmenu kartografických informácií uľahčuje Medzinárodná kartografická asociácia, ktorá organizuje pravidelné stretnutia a vydáva referenčnú ročenku ( Medzinárodná ročenka kartografie). Históriám kartografie sa venuje ďalšia medzinárodná publikácia, časopis Imago Mundi (v preklade „Obraz sveta“).

Topografický prieskum území jednotlivých krajín spravidla vykonávajú sily týchto krajín. V mnohých krajinách slúžili národné geodetické a topografické práce pôvodne vojenským účelom; Príkladom je britská filmová služba, zodpovedný za prípravu topografických máp územia tejto krajiny. V USA existuje viac ako tucet federálnych organizácií zapojených do topografických prieskumov v krajine; najväčší z nich je US Geological, Surveying and Mapping Service, ktorého hlavné sídlo je vo Washingtone. Zameranie pobrežnej zóny USA a poskytnutie potrebnej geodetickej základne na to sú pridelené americkému pobrežnému a geodetickému prieskumu. Medzi ďalšie americké mapovacie organizácie patrí Ministerstvo obrany a správa kartografie, ktoré sa zaoberá topografickými, hydrografickými a leteckými prieskumami. V mnohých krajinách vytvárajú národné atlasy rôzne organizácie, čiastočne alebo úplne financované vládou.

V niektorých krajinách geografické spoločnosti príležitostne vydávajú tematické mapy ako doplnky svojich periodík. Americká geografická spoločnosť napríklad obsahuje rôzne politické a tematické mapy vo väčšine vydaní svojho populárneho časopisu National Geographic.

Komerčné mapovacie spoločnosti sa často špecializujú na výrobu určitého typu mapovacieho produktu. Niektorí vydávajú cestovné mapy, iní nástenné mapy a atlasy pre školy, vysoké školy a univerzity, iné sa špecializujú na vydávanie katastrálnych máp pre potreby právnikov, daňových inšpektorov a pod. Centrum pre komerčné publikovanie máp v USA sa nachádza v Chicagu. V mnohých krajinách sa takéto podniky nachádzajú v hlavných mestách. Zbieranie kariet, najmä starých, je v USA rozšírené. Pre zberateľov sa vydáva špeciálny časopis „Card Collector“ („Zberateľ kariet“). Mapa zberateľ"). Mnoho faxových kópií je komerčne dostupných. vintage mapy a atlasy.

V Spojených štátoch sa najkompletnejšia zbierka máp a atlasov, vrátane moderných aj starých vydaní vydaných v rôznych krajinách, nachádza v kartografickom oddelení Kongresovej knižnice vo Washingtone. Kópie máp vydaných federálnymi agentúrami USA, ako aj ručne písané mapy zostavené tými istými agentúrami, sú uložené v Národnej správe archívov a záznamov vo Washingtone. Rovnaké funkcie vo Veľkej Británii a Francúzsku vykonáva kartografické oddelenie Britskej knižnice v Londýne a Národnej knižnice v Paríži. Vatikánska knižnica v Ríme má veľkú zbierku starých a veľmi cenných máp.

Literatúra:

Salishchev K.A. Kartológia. M., 1976
Berlyant A.M. Kartografická výskumná metóda. M., 1978
Stručný miestopisný a geodetický slovník. M., 1979
Salishchev K.A. Kartografia. M., 1982
Berlyant A.M. Obraz priestoru: mapa a informatika. M., 1986

Bez určitých skreslení nie je možné na papieri zobraziť významnú časť zemského povrchu. Matematické metódy zobrazenia na rovine zemského povrchu sa nazývajú mapová projekcia. V projekcii mapy sú poludníky a rovnobežky znázornené systémom priamych alebo plochých zakrivených čiar. Každá projekcia má svoje vlastné skreslenia. Základom každej kartografickej projekcie je ten či onen spôsob zobrazenia mriežky stupňov. Zobrazenie mriežky na mape sa nazýva kartografická mriežka. V závislosti od účelu mapy sa vyberie kartografická projekcia. Pri zostavovaní politických máp častí sveta je potrebné zvoliť projekciu, ktorá by poskytla pomerne presnú predstavu o veľkosti územia konkrétneho štátu, čo by umožnilo porovnávať územie krajín podľa oblasti. Takéto projekcie, v ktorých sú všetky plochy zmenšené rovnakým počtom krát (neskreslené), sa nazývajú rovnaké plochy. Pre navigáciu sú vhodné konformné projekcie, v ktorých sú uhly medzi rôznymi smermi na zemskom povrchu znázornené v plnej veľkosti, hoci vzťah medzi oblasťami nie je zachovaný.

Dá sa hovoriť o povahe a veľkosti skreslení na mape umiestnením kartografickej siete so stupňovou sieťou zemegule. Na zemeguli sú všetky poludníky, rovnobežky umiestnené v rovnakej vzdialenosti od seba. Preto všetky bunky mriežky stupňov medzi dvoma susednými rovnobežkami majú na zemeguli rovnaký tvar a veľkosť a bunky medzi poludníkmi sa zužujú a zmenšujú na sever a juh od rovníka. Preto sú znakmi skreslenia mapy nerovnaký tvar a rozdielne bunky medzi susednými rovnobežkami (skreslenie plochy), rôzne segmenty poludníkov medzi rovnobežkami (skreslenie dĺžky čiar a nerovnaká mierka v rôznych častiach mapy), odchýlky od pravej strany mapy. uhol uhlov medzi poludníkmi a rovnobežkami na mape (uhlové skreslenie).

V závislosti od spôsobov prenosu stupňovej siete zo zemegule do mapovej roviny existujú projekcie: azimutálne, valcové, kužeľové.

Ak na rovník zemegule pripevníme plátno a premietneme každý jeho bod, dostaneme mapu v azimutálnej rovníkovej projekcii. V tejto projekcii sú postavené mapy hemisfér. Pri premietaní zemegule na plátno umiestnenom na severnom alebo južnom póle sa získa azimutálna polárna projekcia. Poskytuje správnu predstavu o polárnych oblastiach. Skreslenie na týchto mapách sa bude zvyšovať so vzdialenosťou od pólu. Premietnutie zemegule na strany valca vytvorí valcovú projekciu. Skreslenie obrysov zemského povrchu s valcovou projekciou sa zväčšuje so vzdialenosťou od rovníka k pólom. Preto je vhodný na zobrazenie krajín nachádzajúcich sa v blízkosti rovníka. Meridiány a rovnobežky v tejto projekcii sú rovnobežné čiary, ktoré sa pretínajú v pravom uhle.

Pre obraz krajín stredných zemepisných šírok sa používa kužeľová projekcia. Získava sa dizajnom zemegule na stenách kužeľa. V kužeľovej projekcii sú meridiány znázornené ako priame čiary, ktoré sa rozchádzajú ako lúče z jedného bodu, a rovnobežky sú znázornené ako oblúky kružníc so spoločným stredom v bode, ktorý bol vrcholom kužeľa. V tejto projekcii je zachovaná presná mierka na rovnobežke, kde sa kužeľ dotýkal zemegule. Čím ďalej od tejto rovnobežky, tým viac sú na mape skreslené obrysy zemského povrchu.

Povrch zemegule nemôže byť zobrazený v rovine bez skreslenia. Len na guľovej zemeguli môže byť zachovaná podobnosť a proporcionalita veľkostí všetkých častí zemského povrchu. Používanie glóbusov je však nepohodlné a ich mierka zvyčajne nie je veľká, napríklad pri mierke 1 km na 1 cm (1: 100 000) by bol priemer zemegule 127,4 m.

Existovať rôznymi spôsobmi snímky zemského povrchu v rovine. Všetky sa nazývajú mapové projekcie. Niektoré z nich sú skutočne získané premietaním zemského povrchu do roviny pomocou lúčov vyžarujúcich z konštantného uhla pohľadu umiestnených mimo, na alebo vo vnútri zemegule, iné majú iný geometrický význam. Každá z týchto metód označuje dobre definovanú metódu zobrazenia zemského povrchu v rovine a zohľadnenia nevyhnutných skreslení.

Ak však zoberiete obyčajný školský glóbus v mierke 1 : 50 000 000 (s priemerom asi 25 cm) a pripnete na jeho povrch malý kúsok papiera s veľkosťou 1 cm2, ukáže sa, že sa takmer úplne zhoduje s povrchom zemegule. zemegule bez vrások. To ukazuje, že na malých plochách môžeme považovať zemský povrch za plochý a zobraziť ho na papieri pri zachovaní geometrickej podobnosti obrazcov. Takéto obrázky sa často nazývajú plány. Použitie projekcií tu stráca svoj význam, pretože aj v rôznych, ale správne zvolených projekciách sa obrazy veľmi malých častí zemegule od seba takmer nelíšia.

Pri uvažovaní kartografických projekcií je obraz na rovine zemského povrchu prakticky nahradený obrazom na rovine geografickej siete poludníkov a rovnobežiek, ktorá sa na mape nazýva kartografická sieť. Je to prípustné, pretože po vybudovaní poludníkov a rovnobežiek na mape môžeme zakresliť ľubovoľný bod podľa jeho zemepisných súradníc. Preto v nasledujúcej prezentácii hovoríme o mriežke poludníkov a rovnobežiek na „matematickom povrchu“ Zeme, za ktorú berieme povrch oceánov, mentálne pokračujúci pod kontinentmi a o obraze tejto mriežky v lietadle. Pri niektorých projekciách sa kartografické siete stavajú geometricky, ale častejšie používajú inú techniku. Najprv sa vypočítajú ploché projekcie pomocou dostupných vzorcov pre vybratú projekciu. pravouhlé súradnice priesečníkov poludníkov a rovnobežiek, potom sa tieto body prekryjú na papier podľa súradníc a potom sa spoja hladkými zakrivenými čiarami zobrazujúcimi poludníky a rovnobežky.

Každý podmienený obraz zemského povrchu v rovine, teda každá projekcia, zodpovedá dobre definovanému typu kartografickej siete a presne definovaným prípustným deformáciám. Existujú skreslenia dĺžok, plôch a uhlov.

Je známe, že na zemskom povrchu majú všetky poludníky rovnakú dĺžku; segmenty tej istej rovnobežky medzi susednými poludníkmi sú tiež rovnaké. Ale iba stredný poludník je zobrazený ako priamka; zostávajúce meridiány sú zakrivené čiary, ktorých dĺžka sa zväčšuje so vzdialenosťou od stredného meridiánu. Rovnobežky sú skreslené v rovnakej miere - ich segmenty medzi susednými meridiánmi sa zväčšujú so vzdialenosťou od stredného meridiánu.

Existujú aj iné projekcie, ktoré neskresľujú dĺžku v určitých, dobre definovaných smeroch. Napríklad rovnako vzdialené valcové. Na ňom sú poludníky vykreslené bez skreslenia, keďže dĺžky poludníkov na mriežke sa rovnajú dĺžkam poludníkov v prírode, samozrejme, so zmenšením na mierku mapy. Ale dĺžky rovnobežiek v tejto projekcii sú skreslené. Na mriežke zostávajú segmenty rovnobežiek medzi dvoma susednými poludníkmi konštantné v akejkoľvek zemepisnej šírke, zatiaľ čo v prírode sa zmenšujú, keď sa približujú k pólom.

Výraz "dĺžkové skreslenie" znamená, že dĺžky sú prenášané na tej istej mape s rôznym zmenšením, t.j. v rôznych mierkach na rôznych miestach mapy. Inými slovami, mierka na tej istej mape nie je konštantná hodnota; môže sa meniť nielen v rôznych bodoch, ale dokonca v jednom bode v rôznych smeroch.

Mierka, ktorá je na mape podpísaná, sa nazýva hlavná, určuje pomer dĺžok na mape k príslušným naturálnym dĺžkam len v niektorých častiach mapy definovaných pre každý priemet. Váhy v jeho ostatných častiach sú väčšie alebo menšie ako hlavná a nazývajú sa súkromné.

Takáto projekcia, ktorá by prenášala bez skreslenia akúkoľvek dĺžku v akomkoľvek smere, je nemožná, pretože by zachovala podobnosť a proporcionalitu všetkých častí zemského povrchu, ktorá sa môže uskutočniť len na zemeguli.

Plošné deformácie možno vysledovať na rovnakých obrázkoch. Povrchy buniek medzi dvoma susednými rovnobežkami sú v prírode rovnako veľké, ale výrazne sa zväčšujú na východ a západ od stredného poludníka. Povrchy buniek ohraničených v prírode dvoma meridiánmi sa na sever a juh od rovníka zmenšujú; ale všetky majú rovnakú hodnotu.

Existuje však množstvo projekcií, na ktorých sa rozmery povrchov prenášajú bez skreslenia, všetky oblasti na takýchto mapách sú úmerné veľkostiam zodpovedajúcich povrchov v prírode, hoci podobnosť obrázkov je narušená. Takéto projekcie sa nazývajú rovnaké plochy, rovnaké plochy alebo ekvivalentné.

Poludníky a rovnobežky, ktoré medzi sebou v prírode tvoria pravé uhly, zostávajú kolmé iba pozdĺž stredného poludníka. Naopak, kartografická mriežka je bez uhlového skreslenia. Takéto projekcie, ktoré zachovávajú veľkosť uhlov, sa nazývajú konformné alebo konformné. Okolo každého bodu konformnej projekcie v nekonečne malých vzdialenostiach možno stupnicu považovať za konštantnú.

Existuje veľa projekcií, ktoré nemajú rovnakú plochu ani rovnaký uhol (nazývajú sa ľubovoľné), ale neexistuje žiadna, ktorá by spájala obe vlastnosti.

___________
Základné princípy diagnostiky, prevencie a liečby takého závažného kĺbového ochorenia, akým je artróza (alebo artróza), nájdete na stránke spina.net.ua, ktorá je venovaná ochoreniam chrbtice.

Od pradávna mal človek potrebu sprostredkovať iným ľuďom informácie o tom, kde bol a čo videl. Dnes existujú rôzne druhy obrazy zemského povrchu. Všetci sú malými modelmi sveta okolo nás.

Kartografia

Obrazy zemského povrchu sa objavili skôr ako písanie. staroveký človek na prvé náčrty oblasti použil mamutí kel, kameň alebo drevo. V starovekom svete sa obrazy vyrábali na papyrus a látku, neskôr na pergamen. Prví tvorcovia máp boli skutoční umelci a mapy boli umelecké diela. Staroveké mapy pripomínajú rozprávkové maľby zobrazujúce neznáme krajiny a ich obyvateľov. V stredoveku sa objavil papier a kníhtlač, ktoré umožnili masovú výrobu máp. Tvorcovia máp zozbierali informácie o Zemi zo slov mnohých cestovateľov. Obsah kariet bol čoraz rozmanitejší. Náuka o mapách ako osobitnom spôsobe zobrazovania zemského povrchu, ich tvorbe a využívaní sa nazýva kartografia.

Globe - model Zeme

Starí Gréci prvýkrát dokázali, že Zem má guľový tvar. Na správne zobrazenie tvaru Zeme bola vynájdená zemeguľa. Globe (z latinského slova globe - guľa) je trojrozmerný model planéty, mnohomiliónovkrát zmenšený. Nedochádza k žiadnemu skresleniu povrchu, takže s jeho pomocou získajú správnu predstavu o umiestnení kontinentov, morí, oceánov, ostrovov. Ale zemeguľa je oveľa menšia ako Zem a nie je možné na nej podrobne zobraziť akúkoľvek oblasť. Je tiež nepohodlné používať pri cestovaní.

Plán a mapa

Plán je kresba, na ktorej je detailne znázornená malá oblasť terénu v zmenšenej forme s konvenčnými znakmi, takže nie je potrebné brať do úvahy zakrivenie zemského povrchu.

Mapa je zovšeobecnený zmenšený obraz zemského povrchu v rovine pomocou systému.

Geografické mapy majú dôležité vlastnosti. Na rozdiel od plánov zobrazujú rôzne oblasti, ale v pokrytí - od malých oblastí zemského povrchu až po kontinenty, oceány a zemeguľu ako celok. Pri zobrazení konvexného povrchu Zeme na plochom hárku papiera nevyhnutne vznikajú deformácie v obraze jeho jednotlivých častí. Napriek tomu vám mapy umožňujú merať vzdialenosti a určovať veľkosť objektov. Obsahujú informácie o vlastnostiach predmetov. Napríklad o výške hôr a hĺbke morí, zložení flóry a fauny.

Atlasy - zbierky máp

Dôležitým krokom vo vývoji geografických obrazov bola tvorba atlasov mapových zbierok. Toto sú skutočné kartografické encyklopédie. Predpokladá sa, že prvá zbierka máp sa objavila v Rímskej ríši. Neskôr, v 16. storočí, bol zavedený samotný pojem „atlas“. Geografické atlasy sú z hľadiska územného pokrytia veľmi rôznorodé: svetové atlasy, atlasy
jednotlivé krajiny, regióny a mestá. Atlasy sa podľa účelu delia na náučné, vlastivedné, cestné a iné.

letecké snímky

Pokrok v letectve a astronautike umožnil človeku fotografovať Zem. Letecké a vesmírne fotografie poskytujú detailný obraz všetkých detailov terénu. Ale geografické objekty na nich majú pre nás nezvyčajný vzhľad. Rozpoznanie obrázkov na obrázkoch sa nazýva dekódovanie.

Dnes čoraz častejšie využívame mapy na monitore alebo obrazovke počítača. mobilný telefón. Sú vytvorené na základe vesmírnych obrazov pomocou špeciálnych počítačových programov.