| Главная | Регистрация | Вход | RSS |
Галатея. Сайт учителя географии Рерих Ольги Андреевны |
|
План. Глобус. Карта
Картография
Карты и картография
Определение карты.
Карта – это уменьшенное, математически определенное, генерализованное изображение поверхности Земли, другого небесного тела или космического пространства, на котором все объекты показаны в принятой системе условных знаков. Термин карта появился в Средние века и происходит от латинского слова charta (лист, бумага), которе в свою очередь, имеет корни в греческом (хартес - бумага из папируса). В России карта сначала называлась «чертежом», и лишь в эпоху Петра I появился термин «ландкарта», а потом и «карта». Карта показывает размещение, свойства, связи природных, хозяйственных и других объектов. Источниками для ее создания служат результаты полевых съемок, другие карты, аэро- и космические снимки, статистические и литературные данные.
Карта – особый текст, написанный на языке картографических условных знаков.
Свойства карты: В самом определении карты отражены основные ее свойства:
Ø Математический закон построения, то есть использование масштаба и специальных картографических проекций, которые обеспечивают переход от сферической поверхности Земли к ее изображению на плоскости;
Ø Знаковость изображения, т.е. применение особого условного языка картографических символов;
Ø Генерализованность карты, т.е. отбор и обобщение изображаемых объектов. Как модель реального мира карта очень полезными свойствами, удобными для географов и других людей, повседневно пользующихся картами.
Прежде всего, это геометрическое подобие размеров и форм картографического изображения и самого объекта. Другое важное свойство – содержательное соответствие карты, т.е. научно достоверная передача изображенных на ней объектов и явлений окружающего мира. Карта обладает метричностью. По ней можно проводить измерения и определять количественные (картометрические) показатели, благодаря чему карта становится основой для построения математических моделей географических объектов. Важнейшее свойство карты – ее наглядность, т.е. удобство зрительного восприятия изображения, и обзорность – способность представить единому взгляду сколь угодно обширное пространство (вплоть до всей планеты). Наконец, карту как модель отличает высокая информативность. На единице площади карты размещается большое число знаков, количественных характеристик и названий. Доказано, что карта намного информативнее и компактнее географического описания. Различают информацию, непосредственно воспринимаемую читателем при чтении карты, и скрытую, которую можно получить, выполнив по карте определенные измерения, преобразования, логические умозаключения. Элементы карты Элементы карты – это ее составные части, включающие как само картографическое изображение, так и его зарамочное оформление. Основной элемент – это картографическое изображение, то есть содержание карты. Так содержанием общегеографических карт являются населенные пункты, социальные, хозяйственные и культурные объекты, пути сообщения и линии связи, рельеф, гидрография, растительность и почвы, административные границы. На тематических картах различают тематическое содержание (например, геологическое строение территории или растительный покров) и географическую основу, то есть географическую часть, которая служит для нанесения и привязки тематического содержания, для ориентировки по карте.
Важный элемент карты – легенда, система использованных на карте условных обозначений и текстовых подписей к ним. Легенда всегда содержит разъяснение, истолкование знаков. Для топографических карт существуют специальные таблицы условных знаков, на тематических картах легенду размещают на самом листе карты. Картографическое изображение строится на математической основе, которая дается в виде координатной сетки, масштаба и геодезической основы (на тематических картах геодезическую основу не показывают). С математической основой тесно связана компоновка карты, т.е. взаимное размещение изображаемой территории, названия карты, легенды, дополнительных карт и других данных в пределах рамки. Вспомогательное оснащение карты облегчает чтение и пользование ею. Это всевозможные графики, схемы изученности территории, разнообразные справочные сведения. К дополнительным данным относятся карты-врезки, фотографии, диаграммы, графики, профили, текстовые и цифровые данные, тематически связанные с содержанием карты, дополняющие и поясняющие его.
Другие картографические произведения.
Планы – чертежи местности сверху, выполненные в условных знаках и крупном масштабе (1:500 и крупнее). Планы составляют непосредственно в ходе инструментальных, глазомерных или комбинированных съемок на местности, либо в результате дешифрирования аэрофотосъемки. Планы охватывают небольшие территории не более нескольких км², и потому строятся без учета кривизны поверхности земли. Их используют для ориентирования, инженерного проектирования, проведения сельскохозяйственных работ, для ведения боевых действий и т.п. Глобусы – вращающиеся шарообразные модели Земли, других планет или небесной сферы с нанесенным на них картографическим изображением. Глобусы имеют масштаб, сетку меридианов и параллелей, изображение дано в принятой системе условных обозначений. При этом на глобусах отсутствуют искажения, присущие картам, сохраняется постоянство масштаба, полное подобие контуров и направлений. Иногда изготавливают разъемные глобусы, чтобы показать внутреннее строение планеты. Атласы – систематические собрания карт, выполненные по единой программе как целостные произведения. В атласе карты увязаны между собой, взаимно согласованы и дополняют друг друга, они специально предназначены для сопоставления и совместного анализа. Атласы издают в виде книг или альбомов, в переплете или отдельными листами, помещенными в общую папку или коробку. Кроме карт атласы содержат пояснительные тексты, справочные материалы, графики, диаграммы, фотографии Рельефные карты – карты, дающие объемное трехмерное изображение местности. Для большей наглядности и выразительности вертикальный масштаб таких карт всегда преувеличен по сравнению с горизонтальным в 2-5 раз для горных территорий и в 5-10 раз для равнинных. Содержание таких карт показывают обычными условными знаками. Прежде рельефные карты изготавливали из дерева, гипса, картона, папье-маше, теперь их формуют из пластика в термовакуумных установках. Блок-диаграммы – трехмерные плоские картографические рисунки, совмещающие изображение какой-либо поверхности с продольными и поперечными вертикальными разрезами. Геологические блок-диаграммы отражают устройство земной поверхности одновременно с разрезами земной коры, почвенные дают представление о соотношении рельефа местности и почвенного профиля, океанологические показывают распределение водных масс, фронтов, течений, солености и т.п. Электронные карты – карты, составленные с помощью компьютерной техники с использованием программных и технических средств в принятых проекциях, системах условных знаков, с соблюдением картографической точности и правил оформления. Иногда изображения на дисплее называют экранными картами, а карты, выведенные с экрана с помощью печатающих устройств, - копиями электронных карт. Наряду с электронными картами существуют и электронные атласы – компьютерные аналоги обычных атласов.
Математическая основа карт.
Картографическая проекция – это математически определенное отображение поверхности земного шара на плоскости карты.
В картографических проекциях встречаются следующие виды искажений:
Ø Искажения длин – вследствие этого масштаб карты непостоянен в разных точках и по разным направлениям, а длины линий и расстояния не соответствуют действительным;
Ø Искажения площадей – масштаб площадей в разных точках карты различен, что является прямым следствием искажения длин и приводит к нарушению размеров объектов;
Ø Искажения углов – углы между направлениями на карте искажены относительно тех же углов на местности;
Ø Искажения форм – фигуры на карте деформированы по отношению к фигурам на местности, что прямо связано с искажениями углов.
По характеру искажений проекции делятся на 4 группы:
Равновеликие проекции – сохраняют площади без искажений. Они удобны для измерения площадей объектов. Однако в них значительно нарушены углы и формы, что особенно заметно для больших территорий.
Равноугольные проекции – оставляют без искажений углы и формы контуров. Они очень удобны для определения направлений и прокладки маршрутов по азимуту, поэтому всегда используются на навигационных картах. Карты, составленные в равноугольных проекциях, имеют значительны искажения площадей.
Равнопромежуточные проекции – в них без искажений остается одно из главных направлений. Соответственно различают проекции равнопромежуточные по меридианам – в них без искажений остается масштаб по меридианам – и равнопромежуточные по параллелям – в них сохраняется постоянный масштаб вдоль параллели. В таких проекциях присутствуют искажения площадей и углов, но они, как бы, уравновешиваются.
Произвольные проекции – это все остальные проекции, 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, «сбрасывая» все сжатия и растяжения к краям. Проекции различают и по виду вспомогательной поверхности, используемой при переходе от эллипсоида или шара к карте. В качестве таких поверхностей выбирают плоскости, цилиндры, конусы и некоторые другие геометрические фигуры.
Цилиндрические проекции – проектирование с шара (эллипсоида) ведется на поверхность цилиндра, а затем его боковая поверхность разворачивается в плоскость. Если ось цилиндра совпадает с осью вращения Земли, то проекция называется нормальной (прямой) цилиндрической. В этом случае меридианы нормальной сетки предстают в виде равноотстоящих параллельных прямых, а параллели тоже в виде прямых, перпендикулярных к ним. Если же ось цилиндра расположена в плоскости экватора, такая проекция называется поперечной цилиндрической. В тех случаях когда ось цилиндра расположена под углом к плоскости экватора, получают косую цилиндрическую проекцию.
Конические проекции – поверхность шара (эллипсоида) проектируется на поверхность конуса, после чего она разворачивается в плоскость. 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 представлены прямыми, расходящимися из точки полюса, а параллели дугами концентрических окружностей.
Азимутальные проекции – поверхность земного шара (эллипсоида) переносится на касательную Ии секущую плоскость. Если плоскость перпендикулярна к оси вращения Земли, то получается полярная (нормальная) азимутальная проекция. Параллели в ней являются концентрическими окружностями, а меридианы – радиусами этих окружностей. В проекции всегда картографируют полярные области нашей планеты. Если плоскость перпендикулярна плоскости нашей планеты. Если плоскость перпендикулярна к плоскости экватора, то получается экваториальная (поперечная) азимутальная проекция. Она всегда используется для карт полушарий. А если проектирование выполнено на вспомогательную плоскость, расположенную под любым углом к плоскости экватора, то получается косая азимутальная проекция.
Условные проекции – все остальные проекции, для которых нельзя подобрать простых геометрических аналогов.
Многогранные проекции – особые проекции, получаемые путем проектирования на поверхность многогранника, касательного к шару. Чаще всего каждая грань представляет собой трапецию, хотя возможны и иные варианты (например, шестиугольники, квадраты, ромбы).
Масштаб
Масштабом карты называют степень уменьшения объектов на карте относительно их размеров на земной поверхности.
Масштаб на картах указывают в разных вариантах. Численный масштаб представляет собой дробь с единицей в числителе, он показывает во сколько раз длина на карте меньше соответствующей длины на местности (например, 1:1000000). Линейный (графический) масштаб дается на полях карты в виде линейки, разделенной на сантиметры, с подписями, означающими соответствующие расстояния на местности. Он облегчает измерения по карте. Именованный масштаб указывают в виде подписи, например: «в 1 см – 10 км». Географические координаты
Одно самых главных достоинств карт состоит в том, что они снабжены системой координат, пользуясь которой можно найти любой объект или нанести его на карту. Географические координаты (широта и долгота) – это условные величины, определяющие положение любой точки относительно экватора и начального меридиана. Широтой точки – называется угол между плоскостью экватора и отвесной линей в данной точке, а долготой – угол, составленный плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана данной точки. Счет широт ведется к северу и к югу от экватора (0°) до полюсов (90°), причем соответственно указываются северная или южная широты (с.ш. или ю.ш.). В качестве начального (нулевого) меридиана принят меридиан, проходящий через старейшую в мире астрономическую обсерваторию – Гринвич (Великобритания). От него считаются долготы в обе стороны – к востоку и к западу от 0°до 360° - с добавлением слов «к востоку от Гринвича» или «к западу от Гринвича» (сокращенно в.д. или з.д.). Широты и долготы определяются путем астрономических геодезических наблюдений, а на географические карты наносятся линии параллелей и меридианов.
Параллель – это любая линия, все точки которой имеют одинаковую широту, а меридиан – линия, все точки которой лежат на одной географической долготе. Эти линии на карте образуют картографическую сетку.
Чтобы определить географическую широту какого-нибудь города или другого пункта, нужно определить широту параллели, на которой он находится. Например, Санкт-Петербург имеет широту 60° потому что они расположен на параллели отстоящей от экватора на 60°. Если пункт расположен не на изображенной параллели, а между двумя параллелями нужно1) определить широту ближней к пункту параллели (со стороны экватора); 2) к этой широте прибавить число градусов дуги меридиана от параллели до пункта. Например, Владивосток находится севернее параллели 40° с.ш. Число градусов по меридиану между этой параллелью и Владивостоком равно 3°. Значит географическая широта Владивостока 40°+3°=43° с.ш. При выполнении таких заданий для большей точности определения географической широты приложите к меридиану узкую полоску бумаги. Отмерьте на ней черточками параллели 40° и 50° и разделите отрезок между ними на 10 равных частей, по 1° в каждой).
Чтобы определить географическую долготу города либо другого пункта, надо найти меридиан, на котором он находится. Например. Санкт-Петербург имеет 30° в.д., потому что он расположен на меридиане, отстоящем от начального меридиана на 30°. Если пункт расположен между двумя меридианами, то 1) узнают долготу ближнего к пункту меридиана (со стороны начального); 2) к ней прибавляют число градусов дуги параллели между этим меридианом и самим пунктом. Например, Владивосток имеет 2°, значит, географическая долгота Владивостока 130° в.д.+2°=132°в.д.
Прямоугольные координаты.
На топографических картах применяется еще одна система координат – прямоугольные координаты. С ее помощью удобно вести математические расчеты по картам, определять расстояния или площади, пользуясь привычными значениями X и Y, а не градусными величинами. За ось X взят осевой меридиан шестиградусной геодезической зоны, а за ось Y – линия экватора. Точка пересечения осевого меридиана и экватора (началу координат) присвоены значения X=0 км и Y=500 км. Это сделано для того, чтобы избежать отрицательных значений Y. На топографические карты нанесены линии, проведенные через 1 км и параллельные осям X и Y. Они подписаны у рамок карты и образуют квадратную километровую сетку. Прямоугольные координаты даются в метрах. Если, например, координаты X=6 081 462,5, а Y=4 308 655,0, то это означает, что точка удалена от экватора на 6081 км и 462,5 м, находится в 4 зоне (первая цифра означает номер зоны) и имеет координату 308 км и 655 м, то есть находится в левой геодезической полузоне (начало координат по оси Y принято за 500 км.).
Способы картографического изображения
Условные знаки.
Картографические условные знаки – это язык карты, графические символы, с помощью которых обозначают виды объектов, их местоположение, форму, размеры, качественные и количественные характеристики. Выделяют три основные группы условных знаков:
Ø Точечные, применяемые для изображения объектов, локализованных в пунктах, например нефтяные вышки или города на мелкомасштабных картах. Эти знаки всегда внемасштабны, их размеры на карте значительно превосходят размеры объектов на местности;
Ø Линейные, используемые для изображения линейных объектов: рек, дорог, границ, тектонических разломов и т.п. Они масштабны по длине, но внемасштабны по ширине;
Ø Площадные, применяемые для изображения объектов, сохраняющих на карте свои размеры и очертания, например, лесных массивов, озер, почвенных ареалов и др. Такие знаки обычно состоят из контура и его заполнения, они всегда масштабны, по ним можно точно определять площадь объектов;
Ø С развитием электронных технологий появились динамические условные знаки. Это движущиеся, изменяющиеся знаки, используемые в компьютерных картографических анимациях. Они также могут быть точечными, линейными и площадными (фоновыми).
Знаковые системы на тематических картах
Условные знаки группируются в системы, используемые для показа объектов и явлений различной пространственной локализации. Такие знаковые системы называют способами картографического изображения. Наиболее широко и разнообразно они использованы на тематических картах. |
|
| Галатея © 2012 |
 |
