Видове картографски проекции и тяхната същност

Географските карти, на които човек се е радвал от древни времена. Първите опити за изобразяване Повърхността на Земята

Концепцията за картографска проекция

Нека разгледаме по-подробно каква е картографската проекция и какви видове се използват в съвременната картография.

Картографската проекция е образ на земната повърхност в равнина. По-дълбоко от научна гледна точка дефиницията звучи така: картографската проекция е начин да се покажат точките на земната повърхност в равнина, в която е установена някаква аналитична зависимост между координатите на съответните точки на показаните и картирани повърхности.

Как се конструира картографската проекция?

Изграждането на всякакви видове картографски проекции се извършва на два етапа.

1. Първо, геометрично неправилната повърхност на Земята е картографирана върху някаква математически правилна повърхност, която се нарича повърхност на относителността. За най-точното приближение, геоидът, геометричното тяло, най-често се използва в този капацитет, ограничен от водната повърхност на всички морета и океани, свързани помежду си (морско равнище) и имащи единична водна маса. Във всяка точка на повърхността на геоида обикновено се прилага гравитацията. Геоидът обаче, както и физическата повърхност на планетата, не могат да бъдат изразени и от един-единствен математически закон. Следователно, като референтна повърхност, вместо геоида се използва елипсоида на въртене, което му придава максимална прилика с геоида чрез степента на компресия и ориентация в земното тяло. Те наричат ​​това тяло земно елипсоидно или референтно елипсоид, а в различни страни за тях вземат различни параметри.
2. На второ място, приетата повърхност на относителността (референтна елипсоида) се прехвърля в равнината, използвайки една или друга аналитична зависимост. В резултат на това получаваме плоска картографска проекция от земната повърхност.

Изкривяване на проекциите

И не си мислихте, защо на различни карти очертанията на континентите се различават малко? На някои картографски проекции някои части на света изглеждат по-големи или по-малки спрямо някои забележителности, отколкото други. Всичко се отнася до изкривяването, с което земните прогнози се прехвърлят на равна повърхност.

Но защо картографската проекция се показва в изкривена форма? Отговорът е съвсем прост. Не е възможно да се разгърне сферична повърхност в равнина, избягвайки гънки или сълзи. Следователно изображението от него не може да се показва, като се избягва изкривяването.

Методи за получаване на проекции

Изучаването на картографските проекции, техните типове и свойства е необходимо да се споменат методите на тяхното изграждане. Картографските проекции се получават по два основни метода:

• геометрия;
• аналитичен.

В основата геометричен метод линейни модели на линейност. Нашата планета условно се приема от сфера с определен радиус и се проектира върху цилиндрична или конична повърхност, която може да я докосне или да я дисектира.

Прогнозите, получени по този начин, се наричат ​​перспектива. В зависимост от положението на наблюдателната точка по отношение на земната повърхност, перспективните проекции са разделени на следните типове:

• gnomonic или central (когато гледната точка се комбинира с центъра на наземната сфера);
• стереография (в този случай точката на наблюдение се намира на повърхността на относителността);
• ортографски (когато повърхността се наблюдава от всяка точка извън сферата на Земята, проекцията се конструира чрез прехвърляне на точките на сферата с помощта на паралелни линии, перпендикулярни на картографиращата повърхност).

Аналитичен метод Изграждането на картографски проекции се основава на математически изрази, които свързват точки върху сферата на относителността и равнината на картиране. Този метод е по-гъвкав и гъвкав, което ви позволява да създавате произволни проекции според предварително зададения характер на изкривяването.

Видове картографски проекции в географията

За да създавате географски карти, използвайте различни типове земни проекции. Те се класифицират според различни критерии. В Русия се използва класификацията на Каврайски, която използва четири критерия, които определят основните типове картографски прогнози. Като характерни параметри за класифициране се използват:

• естеството на изкривяването;
• Формата на показване на координатните линии на нормалната мрежа;
• местоположението на точката на стълб в нормална координатна система;
• как да използвате.

И така, какви са картографските прогнози според тази класификация?

Класификация на проекциите

Следва класификация на типовете картографски проекции с примери въз основа на горепосочените основни критерии.

По естеството на изкривяването

Както бе споменато по-горе, изкривяването по същество е неотменна собственост на всяка проекция на Земята. Изкривена може да бъде всяка характеристика на повърхността: дължина, площ или ъгъл. По вид на изкривяване те са:

• Равни или конформни проекции, в който азимутите и ъглите се прехвърлят без изкривяване. Координатната решетка в конформалните проекции е ортогонална. Карти, получени по този начин, се препоръчва да се използва за определяне на разстоянията във всяка посока.
• Еквивалентни или еквивалентни проекции, където се запазва мащабът на площите, за който се приема, че е равен на един, т.е. площите са показани без изкривяване. Такива карти се използват за сравняване на райони.
• Междинни или еднакви проекции, в конструкцията на който мащабът се задържа в едно от основните направления, което се приема като едно цяло.
• Случайни проекции, върху която могат да се появят всички видове изкривявания.

Под формата на картографиране на координатните линии на нормалната мрежа

Тази класификация е най-визуална и следователно най-лесна за възприемане. Обърнете внимание, обаче, че този критерий се прилага само за проекции, ориентирани нормално към наблюдението. Така, като се изхожда от тази характеристика, се различават следните типове картографски проекции:

кръгъл, където паралелите и меридианите представляват кръгове, а екваторът и средният меридиан на мрежата са под формата на прави линии. Подобни проекции се използват за изобразяване на повърхността на Земята като цяло. Примери за кръгови проекции могат да бъдат конформалната проекция на Lagrange, както и произволна проекция на Grinten.

азимут. В този случай паралелите са представени под формата на концентрични кръгове и меридиани във формата на лъч от прави линии, които се отклоняват радиално от центъра на паралелите. Такова разнообразие от проекции се използва в непосредствена позиция, за да покаже полюсите на Земята със съседните територии, а в напречната като карта на западното и източното полукълбо, познато на всички от уроците по география.

цилиндричен, където меридианите и паралелите са представени от прави линии, които се пресичат нормално. С минимални изкривявания, тук са областите, съседни на екватора или опънати по някаква стандартна ширина.

щека, представляващи пробиване на страничната повърхност на конуса, където линиите на паралели са дъги на кръгове, центрирани на върха на конуса, и меридиани - с водачи, които се отклоняват от върха на конуса. Такива прогнози най-точно изобразяват територии, разположени в средните ширини.

Псевдо-конични проекции са подобни на коничните, само меридианите в този случай са представени чрез извити линии, симетрични спрямо праволинейния меридиан на мрежата.

Псевдоцилиндрични проекции Те приличат на цилиндрични, както и в псевдоконични, меридианите са представени чрез извити линии, симетрични на аксиалния праволинеен меридиан. Използва се за изобразяване на Земята като цяло (например елипсовидната проекция на Molveida, равният sinusoidal и т.н.).

polyconic, където паралелите са представени под формата на кръгове, чиито центрове са разположени на средния меридиан на мрежата или нейното продължение, меридиани под формата на криви, разположени симетрично на прав аксиален меридиан.

От позицията на точката на полюса в нормалната координатна система

• полярен или нормален - полюсът на координатната система съвпада с географския полюс.
• напречен или transversionnye - Полюсът на нормалната система се комбинира с екватора.
• кос или склонен - полюсът на нормалната мрежа от координати може да бъде във всяка точка между екватора и географския полюс.

С приложението

Следните типове картографски проекции се различават според начина на използване:

• твърд - Проектиране на цялата територия в самолет се извършва съгласно един закон.
• многообхватен - зоната на картографиране условно се разделя на няколко географски зони, които се проектират върху равнината на картографиране съгласно един закон, но с променящите се параметри за всяка зона. Пример за такава проекция е трапецовидната проекция на Mufling, използвана в СССР за мащабни карти до 1928 г.
• многообразно - Територията условно се разделя на няколко зони по географска дължина, проекцията на равнината се извършва съгласно един закон, но с различни параметри за всяка от зоните (например прожекцията на Gauss-Krueger).
• елементи, когато част от територията се описва върху равнина, използваща един модел, а останалата част от територията, от друга.

Предимството както на мулти-лентовите, така и на многостранните проекции е високата точност на картографирането във всяка зона. Значителен недостатък обаче е невъзможността за получаване на непрекъснат образ.

Разбира се, всяка картографска проекция може да бъде класифицирана като се използва всеки от горните критерии. По този начин известната проекция на Земята на Меркатор е конформна (напречна) и напречна (напречна) проекция - проекцията на Gauss-Krueger - конформалната напречна цилиндрична проекция и т.н.