При создании любых карт или их комплексов важное значение имеет вопрос о выборе или изыскании картографических проекций, обеспечивающих возможность оптимального решения по этим картам различных задач.
Выбор картографических проекций зависит от многих факторов, которые можно разделить на три группы.
К первой группе относятся факторы, характеризующие объект картографирования. Это географическое положение изображаемой территории, ее размеры, форма (конфигурация), значимость и степень показа смежных с картографируемой областью территорий.
Ко второй группе относятся факторы, характеризующие создаваемую карту, способы и условия ее использования. В эту группу входят назначение и специализация, масштаб и содержание карты, задачи, которые будут решаться по ней (карто-метрические, навигационные и пр.), и требования по точности их решения, способы использования карты (настольная, настенная), анализа картографической информации (с помощью ЭВМ или без нее), условия работы с картой (отдельно, в комплексе, в склейке), условия передачи на них относительных характеристик (географического положения территорий, их площадей и форм), требования по отображению коммуникаций и связи территорий и т. п.
К третьей группе относятся факторы, которые характеризуют получаемую картографическую проекцию. Это характер искажений, условия обеспечения минимума искажений и допустимые максимальные искажения длин, углов и площадей, характер их распределения, кривизна изображения геодезической линии, локсодромии, условия изображения других линий положения, стереографичность проекции (степень передачи форм территории), кривизна изображения линий картографической сетки, требования их ортогональности, обеспечения заданных величин отклонений от прямого угла между изображениями меридианов и параллелей, их равноразделенности, характер изображения полюсов, условия симметричности картографической сетки относительно среднего меридиана и экватора, условия их изображения (размеры изображения экватора относительно среднего меридиана и полюсов, если они изображаются линиями), условия зрительного восприятия изображения, наличия эффекта сферичности, перекрытий (повторяемости) участков картографического изображения и т. п.
Выбор картографических проекций осуществляется в два этапа:
1) устанавливается совокупность проекций (или их свойства), из которой целесообразно производить их выбор;
2) определяют искомую проекцию.
Все факторы первой группы, как правило, должны считаться твердо заданными. Их учет предполагает, прежде всего, выбор таких проекций, в которых их центральные точки и центральные линии, вблизи которых масштабы мало изменяются, находятся в центре картографируемой территории, а центральные линии располагаются по направлению наибольшего распространения этих территорий.
Для многих карт выбирают:
1) цилиндрические проекции, когда территория расположена вблизи экватора и симметрична относительно его и когда территория вытянута по долготе;
2) конические проекции для изображения таких же территорий, но не симметричных относительно экватора, или для территорий, расположенных в средних широтах;
3) азимутальные проекции для изображения полярных областей и территорий с округленными очертаниями.
Вторая группа факторов является основной при выборе картографических проекций. Исходя из требований и условий этой группы факторов, определяют относительную значимость факторов третьей группы, т. е. какие из требований в данном конкретном случае наиболее существенны, а какие из них можно не учитывать. Некоторые требования в определенных случаях подлежат безусловному учету. Например, желаемый характер искажений проекции, максимально допустимые искажения (в пределах данной территории), изображение полюсов, симметричность или асимметричность картографической сетки, равноразделенность меридианов и параллелей, наличие перекрывающихся частей изображения и т. п. Это значит, что выбор проекции должен выполняться в данном случае только из совокупности проекций, в которой заданные требования полностью удовлетворяются (например, только из равновеликих проекций или только из проекций с ортогональной сеткой и т. п.). Таким образом, факторы, приобретающие в данном конкретном случае безусловную значимость, в дополнение к факторам первой группы позволяют в основном решить первую часть задачи — установить совокупность проекций (или их свойства), из состава которой целесообразно определять искомую проекцию.
После выделения факторов, подлежащих обязательному учету, выполняется ранжировка (иерархия) всех прочих факторов, определяется относительная значимость каждого из них при решении задачи выбора конкретной проекции.
Окончательная ранжировка требований (факторов) к картографическим проекциям, определение их относительной значимости, как и окончательное решение вопросов о масштабе создаваемой карты и характере искажений проекций, осуществляется для каждой из них или их комплекса только после уточнения факторов второй группы, установления их относительной значимости.
На основе решения этой задачи и формализации требований к картографическим проекциям формируется обобщенный критерий оценки достоинств картографических проекций в каждой точке, который может быть вариационного или минимаксного типов.
[i] картографическая проекция это математические способы изображения на плоскости поверхности земного эллипсоида или шара.