Как осуществляются проекции карт поверхности Земли

Проекции карт. Совершенно очевидно, что сферическую поверхность невозможно изобразить на плоскости, не исказив соотношения ее форм. Минимальное искажение очертаний поверхности достигается с помощью картографической проекции. Существует несколько типов проекций, выбор одной из них зависит от назначения карты.

На крупномасштабных топографических картах, используемых инженерами-проектировщиками в обыденной жизни, проекция должна обеспечивать наиболее точную передачу расстояний, углов и форм. В этом случае выбирается конформная проекция. Если же на карте нужно отобразить, например, распределение на земном шаре возделываемых земель, то должна быть выбрана проекция, относительно мало искажающая их площади. Такие проекции называются эквивалентными или равновеликими.

Для карт мира конформные проекции, как правило, не применяются, поскольку они чрезмерно растягивают приполярные области. Тем не менее карты, составленные в широко известной конформной проекции Меркатора, незаменимы для мореплавателей, так как на них все направления изображаются прямыми линиями.

Проекции карт - это математические построения, назначение которых - сохранить соотношение определенных параметров поверхности Земли. Некоторые чисто геометрические проекции можно представить как параллели и меридианы прозрачного глобуса, развернутые на поверхности цилиндра, конуса или плоскости.

На приведенных здесь рисунках показано, как строится цилиндрическая проекция (А) и как в зависимости от выбранной проекции создаются их различные типы: простая цилиндрическая (Б), цилиндрическая стереографическая (В) и цилиндрическая ортографическая (Г)- Проекции Меркатора (Д) и Миллера (Е) строятся математически

При создании карты прежде всего определяется ее назначение. Затем собирают вместе все необходимые материалы - листы топографической съемки, аэрофотоснимки, имеющиеся карты и описания. Прежде чем приступить к составлению чертежей, все эти материалы анализируют, оценивают и редактируют. Информативность карты зависит от многих факторов, начиная от ее размера - карта должна легко умещаться в кубрике или кабине автомашины - и кончая умением ее читать.

В распоряжении картографа имеются разнообразные технические средства для графической или шрифтовой передачи информации, и при составлении эскиза карты он должен учитывать их возможности. При составлении карт используются различные знаки, контуры, символы, линии, штриховка. Для изображения рельефа (8) широко применяются горизонтали с цифровыми обозначениями, но они плохо отображают общий облик ландшафта.

Высота и уклоны изображаются на карте различными способами, в том числе штриховкой (А), на которой тонкие линии соответствуют направлению наибольших уклонов. Этот метод позволяет прекрасно отобразить на карте рельеф, но может затушевать другую информацию. Отмывка рельефа - изображение его как бы освещенным с одной стороны (Б) - применяется самостоятельно или в сочетании с раскраской. Горизонтали (В) также могут быть подчеркнуты цветом, а отдельные высоты отмечены цифрами

Для большей наглядности картографы часто используют высотную (гипсометрическую) раскраску. Если же нужно точно указать высоту или глубину, то высотные отметки наносятся в виде точек. Таким же способом отмечаются перегибы поверхности между горизонталями.

Проекции, создаваемые на плоской поверхности (А), относятся к азимутальным и зенитальным. Углы, измеренные от центра (точка соприкосновения плоскости с шаром), не меняются. Однако с удалением от центра увеличивается искажение формы и площади.

На гномонической проекции (Б) все окружности, образуемые плоскостями, пересекающими земной шар через центр, выглядят как прямые линии. Поскольку прямая - кратчайшее расстояние между двумя точками, эта проекция удобна для навигации. Азимутальная равновеликая проекция Ламберта (В) удачно сочетает пропорции азимутальной и эквивалентной проекций.

Простая коническая проекция строится на основе конуса, расположенного касательно к шару (А). Правильный масштаб сохраняется только на параллели, вдоль которой шар касается конуса; она называется стандартной. Проекция, построенная на основе конуса (Б), имеет две стандартные параллели, а так как искажение масштаба с удалением от них возрастает, в этой проекции масштаб меняется меньше. Поликоническая проекция (В) математически строится так, чтобы все параллели были стандартными.

Она очень точно сохраняет пропорции небольших площадей и применяется для составления топографических карт. Равновеликая проекция Альбера (Г) - модификация конической проекции с двумя стандартными параллелями (красные линии).