раздел на стыке картографии и экономики, в рамках которого изучаются проблемы оптимальной организации и планирования производства, использования картографического оборудования, материалов, трудовых ресурсов, повышения производительности труда п экономической эффективности.
Издание карт — техническая дисциплина, разрабатывающая технологию печатания карт, атласов и другой картографической продукции.
Использование карт — разрабатывает теорию и методы применения картографических произведений (карт, атласов, глобусов и лр.) в различных сферах практической, научной, культурной, образовательной деятельности. Основу этой дисциплины составляет картографический метод исследования — метод использования карт для познания изображенных на них явлений.
Картографическое источниковедение — изучает и разрабатывает методы оценки и систематизации картографических источников (карт, снимков, статистических данных и других документов), используемых для составления карт.
Картографическая информатика — изучает и разрабатывает методы сбора, систематизации и предоставления потребителям информации о картографических произведениях и источниках. Раздел, занимающийся систематизацией изданных карт и атласов, составлением указателей, списков, обзоров, называется картобиблиографией.
Картографическая топонимика — изучает географические названия, их смысловое значение с точки зрения правильной передачи на картах. В задачи этой дисциплины входит нормализация и стандартизация названий и терминов, наносимых на карты.
2) Элементы карты — это ее составные части, включающие само картографическое изображение, легенду и зарамочное оформление (рис. 1.1).
Основной элемент — картографическое изображение, т.е. содержание карты, совокупность сведений об объектах и явлениях, их размещении, свойствах, взаимосвязях, динамике. Общегеографические карты имеют следующее содержание: населенные пункты, социально-экономические и культурные объекты, пути сообщения и линии связи, рельеф, гидрографию, растительность и грунты, политико-административные границы.
На тематических и специальных картах различают две составные части картографического изображения. Во-первых, это географическая основа, т.е. общегеографическая часть содержания, которая служит для нанесения и привязки элементов тематического или специального содержания, а также для ориентировки по карте. Во-вторых, тематическое или специальное содержание (например, геологическое строение территории или навигационная обстановка).
Важнейший элемент всякой карты — легенда, т.е. система использованных на ней условных обозначений и текстовых пояснений к ним. Для топографических карт составлены специальные таблицы условных знаков. Они стандартизированы и обязательны к применению на всех картах соответствующего масштаба. На большинстве тематических карт обозначения не унифицированы, поэтому легенду размещают на самом листе карты. Она содержит разъяснения, истолкование знаков, отражает логическую основу и иерархическую соподчиненность картографируемых явлений. Последовательность обозначений, их взаимное соподчинение в легенде, подбор цветовой гаммы, штриховых элементов и шрифтов — все это подчинено логике классификации изображаемого объекта или процесса. На сложных картах для повышения информативности легенды ее иногда представляют в табличной (матричной) форме. Тогда по строкам легенды дается один показатель (например, генетическая характеристика объекта), а по столбцам — другой (например, морфологические особенности этого объекта).
Картографическое изображение строится на математической основе, элементами которой на карте являются координатные сетки, масштаб и геодезическая основа. На мелкомасштабных картах элементы геодезической основы не показываются. С математической основой тесно связана и компоновка карты, т.е. взаимное размещение в пределах рамки самой изображаемой территории, названия карты, легенды, дополнительных карт и других данных.
Вспомогательное оснащение карты облегчает чтение и пользование ею. Оно включает различные картометрические графики (например, на топографической карте помещают шкалу крутизны для определения углов наклона склонов), схемы изученности картографируемой территории и использованных материалов, разнообразные справочные сведения. К дополнительным данным относятся карты-врезки, фотографии, диаграммы, графики, профили, текстовые и цифровые данные. Они не принадлежат непосредственно картографическому изображению или легенде, но тематически связаны с содержанием карты, дополняют и поясняют его.
3) Кла́вдий Птолеме́й (ок. 87—165) — древнегреческий астроном, астролог, математик, оптик, теоретик музыки и географ. Важный труд Птолемея География представляет собой собрание знаний о географии всего известного античным народам мира. Птолемей был сторонником математической географии, и его сочинение представляет собой подробное руководство по составлению атласа мира, с указаниями точных координат каждого пункта. «Руководство по географии » содержащий перечень пунктов с указанием их географических координат. Работа Птолемея представляла собой материал для составления карты Земли[1]. География Птолемея состояла из восьми книг. "География, - говорил Птолемей, - есть линейное изображение всей ныне известной части Земли со всем тем, что к ней вообще относится... Она изображает положения и очертания с помощью одних только линий и условных знаков... Все это с помощью математики дает нам возможность обозреть всю Землю в одной картине, подобно тому как мы можем обозревать небесный свод в его вращении над нашей головой". Птолемей, продолжая страноведческое направление в развитии географии, видел его главную задачу в картографическом изображении Земли.
Понимая, что перенос сферической поверхности на плоскость влечет за собой неизбежные деформации, и критикуя цилиндрическую проекцию, Птолемей предложил две новые проекции: коническую и псевдоконическую в построении, хорошо передающем соотношения площадей; в усовершенствованном виде они широко используются и в наши дни.
4) На развитие картографии в Древнем Риме глубокое влияние оказало использование карт для нужд практики, для удовлетворения запросов военного и административного аппарата. Экономическая и политическая жизнь Рима во многом зависела от транспортных связей с его удаленными провинциями и сопредельными странами. Густая сеть дорог покрывала владения Римской державы. Изображение дорог на карте могло дать ценное пособие для военных, административных и торговых надобностей, и такие карты были созданы. По решению сената при Юлии Цезаре были начаты измерения дорог, обозначавшихся через каждую милю каменными столбами с указанием расстояний. Результаты этих измерений, завершенных при Августе, позволили Марку Випсанию Агриппе (около 63-12 гг. до н. э.) подготовить материалы для создания карты известного римлянам мира, законченной после смерти Агриппы (не сохранилась). Замечательно приспособление римских дорожных карт для использования в пути. Одна из таких карт, известная под названием Пёйтингеровой таблицы (Найдена в 1507 г. в г. Аугсбуре и названа по имени историка Пёйтингера, одного из первых ее владельцев.), скопированная с некоторыми позднейшими добавлениями с оригинала IV в., дошла до наших дней (рис. 12.7). Она имеет вид свитка длиной около 7 м при ширине в 1/3 м, так что пользование свернутой в рулон картой удобно в пути. Карта изображает Римскую империю и другие известные в то время страны от Британских островов до устья Ганга включительно. С севера и юга материки омываются океаном. Ее содержание: населенные пункты - города, укрепления, стоянки римских легионов, дорожная сеть, реки, горы, озера и леса. Для населенных пунктов использованы перспективные условные знаки. Изломы на дорогах обозначают положение станций, расстояния между которыми подписаны вдоль дорог. Первоначальная карта в виде полосы кажется странной и примитивной; изображение намеренно сжато с севера на юг. Это как бы перспективный рисунок при взгляде на плоскую поверхность Земли с юга. Средиземное, Черное и другие моря вытянуты вдоль карты в виде узких лент. Реки и дороги принуждены следовать по тому же направлению. Но, учитывая особенность построения карты, справедливо дать ей самую высокую оценку - она замечательна по подробности изображения, обилию сведений и своему реализму. Земельная политика Рима нуждалась в выполнении съемок при организации новых поселений и колоний, при наделении землей ветеранов (выбор места, планировка поселений, разбивка земельных участков, прокладка дорог и т. п.) и вообще в интересах землевладения. Возникает профессия землемеров, для которых разрабатываются инструкции и руководства, описывающие технику съемок и сопровождаемые чертежами; эти документы сохранились и по ним можно составить ясное представление о методике землемерия. В обязанности землемеров входило также составление карт, показывающих поселения, реки, горы, дороги, земельные участки и т. п. Предписывалось готовить карты военно-административных подразделений на бронзе в двух экземплярах, один из которых предназначался для архива в Риме. Эти карты локального значения и другие материалы землемерных работ утрачены. Свидетельства о них сохранились лишь в виде фрагментов карт, гравированных на пограничных камнях, обнаруженных в Оранже, и, что особенно важно, во фрагментах большого и весьма подробного плана Рима (16X13 м), изготовленного на мраморе при императоре Септимие Севере (193 - 211 гг.). Но в картографическом отношении особенно интересны сводные научные труды по картографии Древнего мира. В эпоху Римской империи они достигли своего расцвета в работах Клавдия Птолемея (II в. н. э.), греческого математика, астронома и картографа, жившего, подобно Эратосфену, в Александрии.
5)АТЛАС 1595 год. Герхард Меркатор (лат. Gerhardus Mercator; 5 марта 1512, Рюпелмонде — 2 декабря 1594, Дуйсбург) — латинизированное имя Герарда Кремера (и латинская, и германская фамилии означают «купец»), фламандского картографа и географа. В 1541 году Меркатор создал глобус Земли, спустя 10 лет — глобус Луны и в 1552 году подарил их Карлу V.В 1544 году Меркатор, сочувствовавший протестантам, был арестован по подозрению в ереси, но вскоре освобожден. Опасаясь за свою безопасность в католической Фландрии, он принял предложение герцога Клеве-Юлих-Бергского и переселился в Дуйсбург (Германия) в 1552 году.В 1544 году Меркатор опубликовал карту Европы на 15 листах. На ней он впервые правильно показал очертания Средиземного моря, устранив ошибки, повторяющиеся со времен древнегреческого географа Птолемея. В 1563 году Меркатор составил карту Лотарингии, а в 1564 году — Британских островов (на 8 листах). В 1569 году Меркатор опубликовал «Хронологию» (Chronologia) — обзор астрономических и картографических работ. Через три года выпустил новую карту Европы на 15 листах, а в 1578 году — гравированные карты для нового издания «Географии Птолемея», затем приступил к работе над Атласом (этот термин впервые предложил Меркатор для обозначения набора карт). Первая часть Атласа с 51 картой Франции, Германии и Бельгии вышла в 1585 году, вторая с 23 картами Италии и Греции — в 1590 году и третья с 36 картами Британских островов была опубликована после смерти Меркатора его сыном Румольдом в 1595 году.
6) Особого внимания заслуживают труды тобольского уроженца Семёна Ульяновича Ремезова, относящиеся по годам к Петровскому времени, но по своему характеру и содержанию как бы подводящие черту под самобытным развитием русской картографии XVI и XVII вв. В работах по картографии, истории и географии Сибири С. У. Ремезов выступает как выдающийся ученый и культурный деятель эпохи. Как картограф, он собрал и обобщил в картах и ввел в научный обиход столь обширный, свежий и важный географический материал, что в этом отношении занимает почетное место в мировой картографии.
Б оярский приговор 1696 г. предписал на местах "...всем сибирским городам и с уезды...написать чертежи...а в Тоболску велеть сделать доброму и искусному мастеру чертеж всей Сибири" В выполнении этого поручения огромная заслуга принадлежит С.У. Ремезову. В 1697 году в результате своих поездок, описей, расспросов и других источников он изготовил два чертежа: Тобольской земли и "безводной и малопроходной каменной степи", а в 1698 г. во время пребывания в Москве составил "Чертеж всех сибирских градов и земель", в котором свел в одно целое "в меру убравши (т. е. приведя к одному масштабу) по компасу церкилным размером" чертежи сибирских уездов, присланные в Москву во исполнение предписаний 1696 г. Эта карта, написанная на китайке (плотной ткани, которая ввозилась из Китая), представляет ныне один из замечательных экспонатов петровской галереи в Эрмитаже.
По новому поручению, продолжая работы в Тобольске, С. У. Ремезов вместе с четырьмя сыновьями закончил 1 января 1701 г. "Чертежную книгу Сибири" - первый русский географический атлас из 23 карт большого формата, дошедший до нашего времени (хранится в Библиотеке им. Ленина в Москве). Чертежная книга не только обобщила русские географические открытия XVII в. в Сибири, но и дала изображение зарубежных территорий, изученных русскими исследователями, в частности при путешествиях и посольствах в Китай. Большой интерес представляют два других сохранившихся сборника карт С. У. Ремезова. "Хорографическая чертежная книга" 1697 - 1711 гг. (на 171 листе, находится в США) и "Служебная чертежная книга" 1702- 1730 гг. (на 116 листах, продолжена сыновьями, хранится в Библиотеке им. Салтыкова-Щедрина в Ленинграде), в которых С. У. Ремезов помещал свои оригинальные карты, рисунки и описания, а также копии интересовавших его карт.
К арты С. У. Ремезова для освоенных тогда районов Сибири и поныне поражают обилием и детальностью сведений, особенно в отношении гидрографической сети, которая при отсутствии картографических сеток служила как бы основой для построения и сводок карт. Многие частности обозначены так подробно и обстоятельно, что, по свидетельству академика Миддендорфа, из "Чертежной книги" еще в середине XIX в. можно было почерпнуть кое-что для улучшения карт Сибири. По сравнению с современными им западно-европейскими картами чертежи Ремезова, несовершенные в математическом отношении, выгодно отличаются стремлением к разносторонней характеристике природных особенностей местности; они включают также много сведений хозяйственного, этнографического и военно-политического значения.
Р аботы русских исследователей, распространившиеся на Восточную Европу и Сибирь, позволили создать о них географические представления, основанные на опыте и реальном знании. Русская картография развивалась до XVIII в. самобытным путем. Воздействие на нее западноевропейской науки было невелико. Вряд ли иностранные карты доходили до тех служилых людей, усилиями которых в то время создавались исходные карты. Напротив, успехи западноевропейских картографов в изображении Русского государства в прямой степени зависели от того, насколько им удавалось привлекать русские источники, для Сибири единственно достоверные и потому неоценимые.
7) Составление и издание карт перешло в Академию наук, которой при Екатерине II был издан более подробный атлас (в котором до 70 пунктов уже было определено астрономически). Множество картографических данных было собрано в эпоху Екатерины II путешественниками-академиками, а также благодаря начатому в это же время генеральному межеванию.
При Павле I составление карт перешло в военное ведомство и при Александре I приурочено к Главному штабу, при котором в 1822 г. был учреждён корпус военных топографов. К эпохе Александра I относятся первые триангуляции в России, исполнявшиеся сперва под руководством генерала Теннера, затем генерала Шуберта.
После основания Пулковской обсерватории, при Николае I, геодезия и картография в России сделали значительные успехи и заявили себя такими крупными работами, как измерение (под руководством Струве) дуги меридиана от Лапландии до устьев Дуная и составление (с 1846 г.) 3-хверстной топографической карты западных губерний. При Александре II листы этой карты стали поступать и в продажу, и в то же время была издана 10-верстная карта Европейской России, также ряд карт по Азиатской России (Кавказу, Средней Азии), многие специальные карты и т. д.; с этого же времени возникла у нас и частная картографическая деятельность.
8) Весьма крупные успехи в развитии военной картографии были достигнуты в XIX в. в России. Еще в 1763 г. был учрежден Генеральный штаб, офицеры которого в мирное время выполняли среди прочих занятий съемки отдельных районов страны, лагерей, маршрутов и т. п. (рис. 14.6), а также составление карт для нужд армии. Одновременно со съемками или особо от них составлялись подробные военно-географические описания. Многие из работ того периода, сохранившиеся в рукописном виде, замечательны по своей полноте и оформлению.
Начало организационного становления военной картографии относится к 1797 г., когда было образовано Депо карт с обязанностями «полного государственного архива всех планов и карт». Вместе с тем оно занималось составлением и изданием новых карт и атласов, среди которых отметим «Подробную карту Российской империи» в масштабе 20 верст в дюйме (1: 840 000) на 107 листах, известную как Столист-ная карта Российской империи (1801-1804). Она явилась первой государственной многолистной картой России и прообразом последующих изданий подобного рода (рис. 14.7).
Учреждение Депо карт (преобразованного в 1812 г. в Военно-топографическое депо в составе Военного министерства) разрешало вопросы составления и издания карт, но производство полевых топографических работ не было организованно обеспечено, что особенно выявилось в войне 1812 г. Поэтому в 1822 г. для производства государственных съемок был учрежден специальный Корпус военных топографов, которым позднее была выполнена огромная работа по проложению триангуляции, наблюдению астрономических пунктов и по топографическим съемкам, особенно в западных, центральных и отчасти южных губерниях Европейской России.
Среди триангуляции, начатых в 1816 г., особое значение имели работы генерала К. И. Теннера и академика В. Я. Струве, выполнивших к 1852 г. измерение меридиональной дуги от устья р. Дуная до Северного Ледовитого океана протяжением в 25°20,. Эти классические работы, известные как дуга Струве, явились в свое время весьма точным и крупнейшим градусным измерением, важнейшим материалом для определения размеров земного эллипсоида.
Вслед за триангуляцией производились топографические мензульные съемки, первоначально в полуверстном (1:21000) масштабе (1819-1844), далее в одноверстном (1: 42 000) масштабе (1844-1870). Тригонометрические пункты служили основой для разбивки геометрической сети. Инструментально снимались лишь основные объекты местности: большие дороги, реки, границы губерний. Остальное содержание карты наносилось глазомерно, но в поле, на мензуле, чем эти съемки методически отличались от своих предшественников XVIII в., когда вычерчивание карт по полевым журналам относилось к Другим выдающимся произведением русской военной картографии XIX в. была Специальная десятиверстная (масштаба 1:420 000) карта Европейской России (1865-1871) на 152 листах под редакцией И. А. Стрельбицкого. Ее содержание, подробность изображения и оформление были установлены после изготовления ряда образцов для различных районов Европейской России. С особой полнотой карта воспроизвела гидрографию и населенные пункты. Из природных элементов ландшафта на карте изображены леса, пески, болота и, что особенно важно, рельеф. Для составления карты был привлечен огромный материал, в частности свыше 20 000 опорных пунктов. Для установления правильных названий служил Географо-статистический словарь П. П. Семенова. Задуманная как военная карта, десятиверстка вышла далеко за рамки этого назначения и широко применялась в научных, практических и культурных целях. Укажем для примера, что она послужила основой десятиверстной геологической карты Европейской России, а в советское время переиздавалась вплоть до 30-х годов и была, в частности, использована при составлении гипсометрической карты европейской части СССР масштаба 1: 1 500 000. Трехверстная и десятиверстная карты систематически поддерживались на уровне современности до начала 80-х годов XIX в.
Успех работ военно-топографической службы был во многом обязан специальной подготовке кадров: топографы обучались в Военно-топографическом училище, геодезисты высшей квалификации выпускались геодезическим отделением Академии Генерального штаба (с 1854 г.) и стажировались в Пулковской астрономической обсерватории (основана в 1839 г.).
9) Великая Октябрьская социалистическая революция поставила перед картографией молодой советской республики новые цели: обслуживание строительства социалистического народного хозяйства и помощь массовой политической и культурно-просветительной работе. Принципиально новое значение приобрело также обеспечение картами Советской Армии в ее борьбе против контрреволюции и интервенции и по охране мирного, созидательного труда советского народа.
Организационные и методологические основы советской картографии были заложены В. И. Лениным. Развертывание социалистического строительства по плану, разработанному В. И. Лениным в историческом труде «Очередные задачи Советской власти», требовало решительного подъема экономики страны. Необходимой предпосылкой стало систематическое изучение и обследование естественных богатств и рациональное размещение производительных сил России. Эти задачи, поставленные В. И. Лениным в «Наброске плана научно-технических работ», предопределили широкие перспективы развития советской картографии.
Образование в 1922 г. Союза Советских Социалистических Республик, создание в 1921-1925 гг. в соответствии с национальной политикой партии ряда национально-территориальных единиц и большие изменения в административно-политическом делении страны в связи с ее экономическим районированием обусловили публикацию многих политико-административных и других карт и атласов. Весьма важным было создание комплексных картографических произведений - сводок и обобщений многоликой картографической и географической деятельности по изучению природных условий и ресурсов, экономики и населения. Первыми значительными трудами такого рода явились комплексные атласы Московской области (1933), Ленинградской области и Карельской АССР (1934). Замечателен Большой советский атлас мира (см. § 8.8), как бы подытоживший развитие отечественной картографии за первое двадцатилетие Советской власти. Он разрабатывался в специально организованном институте с привлечением многих научных учреждений страны. Коренные изменения в топографические работы и географические исследования внесла аэрофотосъемка. В СССР начало ее систематического внедрения в производство относится к 1923 г., когда было организовано первое аэросъемочное предприятие. Аэросъемка способствовала заметному увеличению производительности труда; она позволила ставить точные съемки в районах, ранее недоступных; наконец, она открыла новые пути к обогащению и совершенствованию топографических и тематических карт благодаря объективности аэроснимка и четкой передаче на нем взаимоотношений между различными элементами ландшафта.
В Великую Отечественную войну советские геодезисты и картографы проявили подлинный героизм в своих работах на фронте и в тылу.
В общем развитие картографии в послевоенные годы долго шло эволюционным путем. По-прежнему были распространены ручные экстенсивные методы работы, обусловившие застойные явления в производстве. Но затем стали назревать условия для революционных перемен - вторжение в картографию ЭВМ и автоматики, разработка дистанционных съемок в результате выхода человека в космос, внедрение системного подхода в создание карт и организацию картографического производства. В СССР решающим фактором стала стратегия ускорения - курс на интенсификацию производства и повышение качества продукции на уровень мировых стандартов, принятый XXVII съездом КПСС (§ 15.12).
Естественно, что возникновение новых целей, коренное совершенствование методики исследований и вообще расширение горизонта науки рождало и рождает стремление к переосмыслению ее объектов, предмета и метода. С развитием картографии ее объектом стали любые природные и социально-экономические явления, предметом - пространственное размещение, структура и свойства этих явлений и их изменения во времени, а методом - картографическое моделирование, т. е. создание и истолкование пространственных или даже пространственно-временных образно-знаковых моделей реального мира. Возникло понимание картографии как науки об отображении и исследовании действительности посредством особых пространственных моделей - географических карт и других картографических построений.
Но карты не только богатейшие хранилища, «кладовые» пространственной информации. Они могучее средство научных исследований, приобретения новых знаний о мире, природе и человечестве, о закономерностях размещения природных и общественных явлений, о структуре и динамике геосистем различной сложности и территориального охвата, наконец, средство прогнозирования, в частности в системе «человек - среда». Поэтому развитие картографического метода исследования стало одной из важнейших проблем и перспектив современной картографической науки. Накопление в картах обширной и достоверной информации, совершенствование аппарата картографического анализа, привлечение новой автоматической техники, усиление связей с смежными науками и теоретическое обоснование картографического метода открыли дорогу для его совершенствования. Картография предстала в новом свете, как наука об отображении и исследовании действительности посредством особых пространственных моделей - географических карт и других картографических построений. В этом качестве ее перспективы беспредельны.
10) Математи́ческая осно́ва ка́рты- совокупность элементов, определяющих математическую связь между реальной поверхностью Земли или другого небесного тела и плоским картографическим изображением. Отражает геометрические законы построения карты и геометрические свойства изображения, обеспечивает возможность измерения координат, нанесения объектов по координатам, достаточно точные картометрические определения длин, площадей, объёмов, углов и др. Благодаря этому карту иногда называют графоматематической моделью окружающего мира. К математической основе относят проекцию карты, координатные сетки (географические, прямоугольные и иные), масштаб, геодезическое обоснование, а также компоновку, т. e. размещение всех элементов карты в пределах её рамки. Масштаб карты — степень уменьшения объектов на карте относительно их размеров на земной поверхности (точнее, на поверхности эллипсоида). Картографическая проекция — это математически определенное отображение поверхности эллипсоида или шара (глобуса) на плоскость карты. Координатные сетки — важный элемент математической основы карт. Они необходимы для ориентирования по карте, определения направлений (азимутов, румбов, дирекционных углов), прокладки маршрутов, нанесения элементов содержания, новых объектов по их координатам и снятия с карты координат объектов. Кроме того, наличие сетки позволяет судить о масштабе карты, виде проекции и распределении искажений в ней. Сетка делает карту картой, говорят даже, что «карта без сетки все равно что термометр без шкалы». На картах используют разные координатные сетки. Разграфка, или нарезка карты — это система деления много- листной карты на листы.
11) Классификация проекций по характеру искажений
Равновеликие проекции сохраняют площади без искажений. Такие проекции удобны для измерения площадей объектов, однако, в них значительно нарушены углы и формы, что особенно заметно для больших территорий. Например, на карте мира (рис. 3.5я) приполярные области выглядят сильно сплющенными.
Равноугольные проекции оставляют без искажений углы и формы контуров, показанных на карте (ранее такие проекции называли конформными). Элементарная окружность в таких проекциях всегда остается окружностью, но размеры ее сильно меняются (рис. 3.5в). Такие проекции особенно удобны для определения направлений и прокладки маршрутов по заданному азимуту, поэтому их всегда используют на навигационных картах. Зато карты, составленные в равноугольных проекциях, имеют значительные искажения площадей.
Произвольные проекции — это все остальные виды проекций, в которых в тех или иных произвольных соотношениях искажаются и площади, и углы (формы). При их построении стремятся найти наиболее выгодное для каждого конкретного случая распределение искажений, достигая как бы некоторого компромисса. Скажем, выбирают проекции с минимальными искажениями в центральной части карты, «сбрасывая» все сжатия и растяжения к краям.
12) Равнопромежуточные проекции — относится к цилиндрическим проекциям, произвольные проекции, в которых масштаб длин по одному из главных направлений постоянен и обычно равен главному масштабу карты. Соответственно различают проекции равнопромежуточные по меридианам — в них без искажений остается масштаб вдоль меридианов, и равнопромежуточные по параллелям — в них сохраняется постоянным масштаб вдоль параллелей. В таких проекциях присутствуют искажения площадей и углов, но они как бы уравновешиваются (рис. 3.5б).
13-14) Цилиндрические проекции — проектирование шара (эллипсоида) ведется на поверхность касательного или секущего цилиндра, а затем его боковая поверхность разворачивается в плоскость (рис. 3.6). Если ось цилиндра совпадает с осью вращения Земли, а его поверхность касается шара по экватору (или сечет его по параллелям), то проекция называется нормальной (прямой) цилиндрической. Тогда меридианы нормальной сетки предстают в виде равноотстоящих параллельных прямых, а параллели — в виде прямых, перпендикулярных к ним. В таких проекциях меньше всего искажений в тропических и приэкваториальных областях.
Если ось цилиндра расположена в плоскости экватора, то это — поперечная цилиндрическая проекция. Цилиндр касается шара по меридиану, искажения вдоль него отсутствуют, и следовательно, в такой проекции наиболее выгодно изображать территории, вытянутые с севера на юг. В тех случаях, когда ось вспомогательного цилиндра расположена под углом к плоскости экватора, проекция называется косой цилиндрической. Она удобна для вытянутых территорий, ориентированных на северо-запад или северо-восток.
15-17) Азимутальные проекции — поверхность земного шара (эллипсоида) переносится на касательную или секущую плоскость. Если плоскость перпендикулярна к оси вращения Земли, то получается нормальная (полярная) азимутальная проекция (рис. 3.8а). Параллели в ней являются концентрическими окружностями, а меридианы — радиусами этих окружностей. В этой проекции всегда картографируют полярные области нашей и других планет. Если плоскость проекции перпендикулярна к плоскости экватора, то получается поперечная (экваториальная) азимутальная проекция. Она всегда используется для карт полушарий (рис. 3.8#). А если проектирование выполнено на касательную или секущую вспомогательную плоскость, находящуюся под любым углом к плоскости экватора, то получается косая азимутальная проекция (рис. 3.8г).
Можно показать, что азимутальные проекции являются предельным случаем конических, когда угол при вершине конуса принимается равным 180°.
Среди азимутальных проекций выделяют несколько их разновидностей, различающихся по положению точки, из которой ведется проектирование шара на плоскость (рис. 3.9).
18-19) Конические проекции — поверхность шара (эллипсоида) проектируется на поверхность касательного или секущего конуса, после чего она как бы разрезается по образующей и разворачивается в плоскость (рис. 3.7). Как и в предыдущем случае, различают нормальную (прямую) коническую проекцию, когда ось конуса совпадает с осью вращения Земли, поперечную коническую — ось конуса лежит в плоскости экватора и косую коническую — ось конуса наклонена к плоскости экватора.
В нормальной конической проекции меридианы представляют собой прямые, расходящиеся из точки полюса, а параллели — дуги концентрических окружностей. Воображаемый конус касается земного шара или сечет его в районе средних широт, поэтому в такой проекции удобнее всего картографировать территории России, Канады, США, вытянутые с запада на восток в средних широтах.
20) Поликонические проекции — проекции, получаемые в результате проектирования шара (эллипсоида) на множество конусов. В нормальных поликонических проекциях параллели представлены дугами эксцентрических окружностей, а меридианы — кривые, симметричные относительно прямого среднего меридиана (рис. 3.11). Чаще всего эти проекции применяются для карт мира.
21) В псевдоконических проекциях параллели изображаются дугами концентрических окружностей, один из меридианов, называемый средним — прямой линией, а остальные — кривыми, симметричными относительно среднего.Примером псевдоконической проекции может служит равновеликая псевдоконическая проекция Бонна.
22) Морские и аэронавигационные карты всегда даются в цилиндрической проекции Меркатора, а тематические карты морей и океанов— в самых разнообразных, иногда довольно сложных проекциях. Например, для совместного показа Атлантического и Северного Ледовитого океанов применяют особые проекции с овальными изоколами, а для изображения всего Мирового океана — равновеликие проекции с разрывами на материках. На рис. 3.16 представлены две сетки в разорванных проекциях. Одна имеет разрывы на океанах и предназначена для картографирования явлений, расположенных только на суше, а в другой разрывы сделаны на материках. Она выглядит непривычно и состоит как бы из трех лепестков: Тихий океан, Атлантический вместе с Северным Ледовитым и Индийский. Разрывы на материках даны для того, чтобы оставить без искажений площади океанов и проводить по ним измерения. Карты материков: Европы, Азии, Северной и Южной Америки, Австралии с Океанией чаще всего строят в равновеликих косых азимутальных проекциях, для Африки берут поперечные, а для Антарктиды — нормальные азимутальные проекции.
23) Карты России в целом составляют чаще всего в нормальных конических равнопромежуточных проекциях с секущим конусом, но в некоторых особых случаях — в поликонических, произвольных и др. На рис. 3.15 показана наиболее часто употребляемая сетка конической проекции, которая, однако, в некоторых случаях оказывается не совсем удобной. Например, для карты начальной школы проекция должна быть построена так, чтобы самая северная точка России располагалась ближе всего к северной рамке, а Черное море находилось возле южной, а не западной рамки карты.
24) На любых географических картах существуют искажения длин, углов, форм и площадей. Эти искажения разных видов, а их величина зависит от вида проекции, масштаба карты и охвата проектируемой территории. Обнаружить на карте искажения длин вдоль ме