Картографические проекции и искажения
Картографическая проекция - математический способ изображения земного шара (эллипсоида) на плоскости.
Для проектирования шаровидной поверхности на плоскость используют вспомогательные поверхности.
По виду вспомогательной картографической поверхности проекции разделяют на:
Цилиндрические (a) (вспомогательной поверхностью является боковая поверхность цилиндра), конические (б) (боковая поверхность конуса), азимутальные (в) (плоскость, которую называют картинной).
Также выделяют поликонические
псевдоцилиндрические условные
и другие проекции.
По ориентировке вспомогательной фигуры проекции разделяют на:
· нормальные (в которых ось цилиндра или конуса совпадает с осью модели Земли, а картинная плоскость перпендикулярна к ней);
· поперечные (в которых ось цилиндра или конуса перпендикулярна оси модели Земли, а картинная плоскость или параллельная ей);
· косые, где ось вспомогательной фигуры находится в промежуточном положении между полюсом и экватором.
Картографические искажения
Картографические искажения - это нарушение геометрических свойств объектов земной поверхности (длин линий, углов, форм и площадей) при их изображении на карте.
Чем мельче масштаб карты, тем существеннее искажения. На крупномасштабных картах искажения является незначительными.
Выделяют четыре вида искажений на картах: длин, площадей, углов и форм объектов. Для каждой проекции характерны свои искажения.
По характеру искажений картографические проекции делятся на:
· равноугольные, в которых хранятся углы и формы объектов, но искажаются длины и площади;
· равновеликие, в которых хранятся площади, но существенно изменены углы и формы объектов;
· произвольные, при которых искажения длин, площадей и углов, но они распределяются на карте равномерно. Среди них особо выделяют ривнопромижни проекции, при которых нет искажений длин или по параллелям, или по меридианам.
Линии и точки нулевых искажений - линии, вдоль которых и точки, в которых нет искажений, поскольку здесь при проектировании шаровидной поверхности на плоскость вспомогательная поверхность (цилиндр, конус или картинная плоскость) были касательными к шару.
Масштаб, указанный на картах, сохраняется только на линиях и в точках нулевых искажений. Он называется главным.
Во всех остальных частях карты масштаб отличается от главного и называется частичным. Для его определения требуются специальные расчеты.
Чтобы определить характер и величину искажений на карте, нужно сравнить градусную сетку карты и глобуса.
На глобусе все параллели находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, все меридианы равны между собой и пересекаются с параллелями под прямым углом. Поэтому все клетки градусной сетки между соседними параллелями имеют одинаковые размеры и форму, а клетки между меридианами расширяются и увеличиваются от полюсов к экватору.
Для определения величины искажений также анализируют эллипсы искажений - эллипсовидные фигуры, образованные в результате искажения в определенной проекции кругов, проведенных на глобусе того же масштаба, что и карта.
Линии, соединяющие на карте точки с одинаковой величиной искажений, называют изоколы.
В равноугольной проекции эллипсы искажений имеют форму круга, величина которого увеличивается в зависимости от расстояния от точек и линий нулевых искажений.
В равновеликой проекции эллипсы искажений имеют форму эллипсов, площади которых одинаковы (длина одной оси увеличивается, а второй - уменьшается).
В равнопромежуточной проекции эллипсы искажений иметь форму эллипсов с одинаковой длиной одной из осей.