Географски карти, които хората използват от древни времена. Първите опити за изобразяване на повърхността на Земята са направени в древна Гърция от учени като Ератостен и Хипарх. Естествено, картографията като наука е напреднала далеч оттогава. Съвременните карти се създават с помощта на сателитни изображения и компютърни технологии, което, разбира се, помага за повишаване на тяхната точност. И все пак, на всяка географска карта има известни изкривявания по отношение на естествените форми, ъгли или разстояния на земната повърхност. Естеството на тези изкривявания и следователно точността на картата зависи от видовете картографски проекции, използвани за създаване на конкретна карта.
Концепцията за проекция на карта
Нека да разгледаме по-отблизо какво представлява картографската проекция и какви видове от тях се използват в съвременната картография.
Картовата проекция е изображение на земната повърхност върху равнина. | Повече ▼една научно дълбока дефиниция звучи така: картографската проекция е начин за изобразяване на точки от земната повърхност в определена равнина, при която се установява известна аналитична зависимост между координатите на съответните точки на показаната и показаната повърхност.
Как се създава проекция на карта?
Изграждането на всякакъв вид картни проекции се извършва на два етапа.
- Първо, геометрично неправилната повърхност на Земята се картографира върху някаква математически правилна повърхност, която се нарича референтна повърхност. За най-точно приближение най-често в това качество се използва геоидът - геометрично тяло, ограничено от водната повърхност на всички морета и океани, свързани помежду си (морско ниво) и имащо единна водна маса. Във всяка точка от повърхността на геоида гравитацията се прилага нормално. Геоидът обаче, подобно на физическата повърхност на планетата, също не може да бъде изразен с един-единствен математически закон. Следователно, вместо геоида, за референтна повърхност се приема елипсоид на въртене, което му придава максимално сходство с геоида, използвайки степента на компресия и ориентация в тялото на Земята. Те наричат това тяло земен елипсоид или референтен елипсоид и в различните страни приемат различни параметри.
- На второ място, възприетата референтна повърхност (референтен елипсоид) се прехвърля в равнината с помощта на една или друга аналитична зависимост. В резултат на това получаваме плоска картографска проекция на земната повърхност.
Изкривяване на проекцията
Недейсе чудех защо очертанията на континентите се различават леко на различните карти? На някои картографски проекции някои части на света изглеждат по-големи или по-малки спрямо някои забележителности, отколкото на други. Всичко е за изкривяването, с което проекциите на Земята се пренасят върху плоска повърхност.
Но защо картографските проекции се показват по изкривен начин? Отговорът е доста прост. Сферична повърхност не е възможно да се разгърне в равнина, като се избягват гънки или счупвания. Следователно изображението от него не може да се покаже без изкривяване.
Методи за получаване на прогнози
Изучавайки картографските проекции, техните видове и свойства, е необходимо да споменем методите на тяхното изграждане. И така, картографските проекции се получават по два основни метода:
- геометричен;
- аналитичен.
Геометричният метод се основава на законите на линейната перспектива. Нашата планета условно се приема като сфера с някакъв радиус и се проектира върху цилиндрична или конична повърхност, която може или да я докосва, или да я прорязва.
Проекциите, получени по този начин, се наричат перспектива. В зависимост от позицията на точката за наблюдение спрямо земната повърхност, перспективните проекции се разделят на типове:
- гномоничен или централен (когато гледната точка е подравнена с центъра на земната сфера);
- стереографски (в този случай точката за наблюдение се намира нареферентни повърхности);
- ортографски (когато повърхността се наблюдава от всяка точка извън сферата на Земята; проекцията се изгражда чрез прехвърляне на точките на сферата с помощта на успоредни линии, перпендикулярни на повърхността на дисплея).
Аналитичният метод за конструиране на проекции на картата се основава на математически изрази, свързващи точки от референтната сфера и равнината на дисплея. Този метод е по-гъвкав и гъвкав, като ви позволява да създавате произволни проекции според предварително определен характер на изкривяването.
Видове картографски проекции в географията
За създаване на географски карти се използват много видове проекции на Земята. Те се класифицират по различни критерии. В Русия се използва класификацията на Каврайски, която използва четири критерия, които определят основните видове картографски проекции. Следните се използват като характерни класифициращи параметри:
- изкривяване на знаци;
- форма за показване на координатните линии на нормалната мрежа;
- местоположение на полюсната точка в нормалната координатна система;
- как да използвате.
И така, какви са видовете картни проекции според тази класификация?
Проекция на класификация
Следва класификация на видовете картни проекции с примери въз основа на горните основни критерии.
По естеството на изкривяването
Както споменахме по-горе, изкривяването всъщност е присъщо свойство на всяка проекция на Земята. Всяка характеристика може да бъде изкривенаповърхности: дължина, площ или ъгъл. Според вида на изкривяването те разграничават:
- Конформни или конформни проекции, при които азимутите и ъглите се пренасят без изкривяване. Координатната мрежа в конформните проекции е ортогонална. Картите, получени по този начин, се препоръчва да се използват за определяне на разстояния във всяка посока.
- Еквивалентни или еквивалентни проекции, при които се запазва мащабът на площите, който се приема равен на единица, т.е. областите се показват без изкривяване. Такива карти се използват за сравняване на области.
- Еквидистантни или еквидистантни проекции, при изграждането на които мащабът е запазен в една от основните посоки, която се приема като единична.
- Произволни проекции, върху които могат да присъстват всякакви изкривявания.
Според формата на показване на координатните линии на нормалната мрежа
Тази класификация е най-визуалната и следователно най-лесната за разбиране. Имайте предвид обаче, че този критерий се прилага само за проекции, ориентирани нормално към точката на наблюдение. И така, въз основа на тази характерна черта, се разграничават следните видове картографски проекции:
Кръгла, където паралелите и меридианите са кръгове, а екваторът и средният меридиан на мрежата са прави линии. Такива проекции се използват за изобразяване на повърхността на Земята като цяло. Примери за кръгови проекции са конформната проекция на Лагранж, както и произволната проекция на Гринтен.
Азимут. В този случай паралелите представляватпод формата на концентрични кръгове, а меридианите под формата на сноп от прави линии, отклоняващи се радиално от центъра. Подобен вид проекция се използва в директна позиция за показване на полюсите на Земята със съседни територии и в напречно положение като карта на западното и източното полукълбо, позната на всички от уроците по география.
Цилиндричен, където меридианите и паралелите са представени от прави линии, пресичащи се нормално. Териториите, съседни на екватора или разпънати по някаква стандартна ширина, се показват тук с минимално изкривяване.
Коника, представляваща развитие на страничната повърхност на конуса, където линиите на паралели са дъги от окръжности, центрирани в горната част на конуса, а меридианите са водачи, отклоняващи се от върха на конуса. Такива проекции най-точно изобразяват територии, разположени в средните ширини.
Псевдоконичните проекции са подобни на коничните, само меридианите в този случай са изобразени като извити линии, симетрични по отношение на праволинейния аксиален меридиан на мрежата.
Псевдоцилиндричните издатини приличат на цилиндрични, само че, както и при псевдоконичните, меридианите се изобразяват чрез извити линии, симетрични на аксиалния праволинеен меридиан. Използва се за изобразяване на цялата Земя (например елипсовидна Mollweide, синусоидална равнинаСансън и др.).
Polyconic, където паралелите са изобразени като кръгове, чиито центрове са разположени на средния меридиан на мрежата или нейното продължение, меридианите са под формата на криви, разположени симетрично на праволинейния аксиален меридиан.
По позицията на полюсната точка в нормалната координатна система
- Полярен или нормален - полюсът на координатната система е същият като географския полюс.
- Напречно или напречно - полюсът на нормалната система е подравнен с екватора.
- Наклонена или наклонена - полюсът на нормалната координатна мрежа може да бъде разположен във всяка точка между екватора и географския полюс.
Според начина на приложение
Следните типове картографски проекции се различават по метода на използване:
- Твърдо - проекцията на цялата територия върху равнина се извършва по един-единствен закон.
- Multi-lane - картографираната зона е условно разделена на няколко географски зони, които се проектират върху равнината на дисплея по един закон, но с промяна на параметрите за всяка зона. Пример за такава проекция е трапецовидна проекция Mufling, която се използва в СССР за мащабни карти до 1928 г.
- Многостранно - територията е условно разделена на определен брой зони по дължина, проекцията върху равнина се извършва по един закон, но с различни параметри за всяка от зоните (например Гаус-Крюгер проекция).
- Composite, когато е част от териториятакартографирани върху равнина, използвайки една закономерност, а останалата територия от другата.
Предимството както на многолентовите, така и на многостранните проекции е високата точност на дисплея във всяка зона. Въпреки това, значителен недостатък е невъзможността за получаване на непрекъснато изображение.
Разбира се, всяка проекция на карта може да бъде класифицирана по всеки от горните критерии. И така, известната проекция на Земята Меркатор е конформна (равноъгълна) и напречна (напречна); Проекция на Гаус-Крюгер - конформна напречна цилиндрична и др.
