§ 4. Картографические проекции, способы картографического изображения. Классификация карт

Примеры использования географических карт в повседневной жизни. Какие трудности возникают при изображении земного шара на плоскости?

Картографические проекции. При переносе изображения шарообразной формы Земли на плоскость карты, непременно возникают искажения площадей, углов, форм и расстояний. Величина этих искажений зависит от выбора картографической проекции и размера изображаемой территории. Математический способ переноса шарообразной земной поверхности на плоскость называют картографической проекцией.

Одна и та же территория, отображенная в одном масштабе, но выполненная в различных картографических проекциях, будет иметь разную конфигурацию и искажения. Все существующие проекции условно можно разделить по двум критериям: по использованию вспомогательных геометрических фигур и по характеру искажений.

Картографические проекции в зависимости от использования вспомогательных геометрических фигур. Для переноса изображения с шара (эллипсоида) на плоскость используют специальные вспомогательные геометрические фигуры: цилиндр, конус и плоскость. В зависимости от выбранной вспомогательной фигуры различают цилиндрические, конические и азимутальные проекции (рис. 4).

Цилиндрические проекции получают вследствие переноса изображения земной поверхности с шара на цилиндр. Эти проекции в картографии используют чаще всего. Они имеют наименьшие искажения на экваторе и в средних широтах, поэтому их применяют для создания карт мира, океанов, стран, находящихся в экваториальных широтах.

Конические проекции получают при переносе изображения Земли на боковую поверхность конуса. Эти проекции имеют наименьшие искажения в умеренных широтах, поэтому их часто используют для изготовления карт отдельных государств и территорий, находящихся в средних широтах (например, общегеографические карты Европы, Украины).

Азимутальные проекции получают благодаря переносу изображения земной поверхности с определенной точки на плоскость. Такое название эти проекции имеют потому, что на картах не искажаются азимуты линий,

исходящих из точки соприкосновения плоскости к шару. Эту точку называют центральной точкой карты. В зависимости от положения плоскости относительно земного шара различают полярные (нормальные) и экваториальные (поперечные) азимутальные проекции. В школьных географических атласах мы видим такие проекции на картах Антарктиды или Северного Ледовитого океана.

НАУЧНЫЕ ДИСКУССИИ

Для создания географических карт используют модель планеты - земной эллипсоид. Однако в разных странах законодательно закреплены различные модели эллипсоидов. Например, в России утвержден эллипсоид Красовского, в США - эллипсоид Кларка, в странах Европы -Хейфорда, в странах Южной Азии - эллипсоид Эвереста и тому подобное. А это создает определенные трудности при сопоставлении различных географических карт.

Условные проекции. Кроме цилиндрических, конических и азимутальных картографических проекций, существуют и условные проекции. Их создают без применения геометрических фигур, а только при помощи математических формул. Соотношение искажений углов и искажений площадей при этом меняется. Чтобы минимизировать искажения, такой тип проекции в основном используют для изображения крупных по площади стран. К условным проекциям относятся псевдоцилиндрические, псевдоконические и псевдоазимуталъные проекции. Все они различаются по виду градусной сетки (рис. 5).

Псевдоцилиндрические проекции применяют для составления карт мелких масштабов. Например, для карт частей мира, если прямолинейный меридиан изображается в центре карты. Также такие проекции используют для составления карт океанов. В псевдоконических проекциях параллели -это дуги концентрических кругов, средний меридиан - прямой, другие меридианы - кривые, симметричные относительно среднего. Псевдоазимутальные - это видоизмененные азимутальные проекции. Обычно их применяют для составления карт Атлантического океана.

Картографические проекции в зависимости от характера искажений. На географических картах присутствуют четыре типа искажений: длины, углов, форм и площадей объектов. Поэтому в зависимости от характера искажений различают следующие картографические проекции:

равноугольные - сохраняются без искажений углы и формы географических объектов, однако искажается длина и площадь;

равновеликие - сохраняется площадь, но искажаются формы объектов и углы;

равнопромежуточные - масштаб является постоянным по одному из главных направлений и равен основному масштабу (чаще всего по меридианам) при равномерном искажении площадей и углов;

произвольные - проекции с любыми соотношениями искажений форм, площадей, углов и расстояний. Обычно величина каждого из искажений меньше, чем в других проекциях.

Ь Способы картографического изображения. Для изображения различных географических объектов и явлений на картах используют условные знаки. С их помощью карта рассказывает о размещении объектов и явлений, дает их количественные и качественные характеристики. Все условные знаки бывают линейные, плоскостные (масштабные) и точечные (внемасштабные).

Масштабные условные знаки передают настоящие размеры объектов и выражаются в масштабе карты, например: озеро, фруктовый сад, лес. Линейные условные знаки обозначают объекты линейного характера: границы, дороги, реки, разломы. Цветом и толщиной линий передают количественные и качественные характеристики, например теплые и холодные атмосферные фронты, типы автомобильных дорог, тип береговой линии. Плоскостные условные знаки применяют для изображения морей, озер, лесных массивов. По ним всегда можно определить точную площадь объекта.

Внемасштабные (точечные) условные знаки применяются тогда, когда не принимается во внимание площадь и очертания объектов. Это могут быть отдельные промышленные или сельскохозяйственные предприятия, отдельные деревья, колодцы, памятники, источники и пр. Изобразительными средствами для таких условных обозначений чаще всего являются графические или буквенные символы. Небольшими кружками обозначают города, а прямоугольниками - предприятия. Иногда эти знаки могут напоминать очертания самого объекта, например упрощенный рисунок дерева, самолета, мельницы, палатки и пр.

Для передачи на географической карте тематического содержания существуют различные способы картографического изображения. Например, качественным фоном (цветом) отображаются качественные различия разных явлений, имеющих сплошное распространение (типы почв, ландшафты, природные зоны и пр.). Количественный фон применяется для отображения количественных расхождений определенных явлений (например, запасов водных или земельных ресурсов, уровня экономического развития, плотности населения).

Ареалами изображаются на карте границы распространения природных или социально-экономических объектов (например, определенного вида растений или животных, полезных ископаемых, населения определенной национальности).

Способ знаков движения используется для отображения пространственных перемещений объектов и явлений как природных (движение циклонов, морские течения, перелеты птиц), так и социально-экономических (передача электроэнергии, перевозка грузов, миграция населения). Часто знаки движения используют, чтобы уточнить связи между объектами или их составными: транспортные, экономические, торговые, финансовые, культурные.

Способом картограмм и картодиаграмм отображается средняя интенсивность какого-либо объекта в пределах территориальных единиц, абсолютные и относительные величины определенного явления на территории. Например, запасы земельных ресурсов по районам или объемы промышленной продукции в городах, количество врачей на 1000 жителей или процент лессовых площадей в районе.

Сочетание всех видов условных знаков на географической карте позволяет передавать большое количество информации, значительно уменьшать изображение, характеризовать различные объекты и явления природы и общества.

Классификация карт. Классифицировать карты - разделять их на виды по определенному признаку. Существуют различные классификации географических карт. Карты можно разделить по содержанию, масштабу, пространственному охвату территории, назначению (рис. 6).

На общегеографических картах изображаются географические объекты, формирующие прежде всего внешний вид территории (рельеф, реки, озера, моря, населенные пункты, границы и пр.). Однако ни один из этих объектов не выделяется особенно среди других. Тематические карты отображают более подробно один или несколько определенных элементов в зависимости от темы карты. Тематические карты делятся на две группы: физико-географические и социально-экономические.

Крупномасштабные карты еще называют топографическими, среднемасштабные - обзорно-топографическими, а мелкомасштабные - обзорными. Изображение земной поверхности, имеющее масштаб 1 : 5000 и более, называют планом местности.

По охвату территории существуют карты мира, полушарий, материков и их частей, океанов и морей, государств, областей, республик, районов, населенных пунктов и пр.

По назначению географические карты различают в зависимости от того, с какой целью и в каких отраслях человек их использует. Например, научно-справочные карты предназначены для проведения научных исследований, получения максимально полной информации; технические -отображают объекты и условия, необходимые для решения определенных технических задач; учебные - используют в учебном процессе. Также выделяют карты туристические (рис. 7), экскурсионные, спортивные, военные, навигационные, медицинские и др.

Отдельной группой можно рассматривать карты, созданные с помощью современных технологий. К ним следует отнести цифровые, электронные, анимационные, виртуальные.

ГЛАВНОЕ

Картографическая проекция - это математический способ изображения шарообразной формы Земли на плоскости. Различают цилиндрические, конические и азимутальные проекции.

Условные проекции создают без применения геометрических фигур, то есть используя только соответствующие математические формулы.

По характеру искажений различают равноугольные, равновеликие, равнопромежуточные и произвольные картографические проекции.

Все географические карты классифицируют по содержанию, масштабу, охвату территории, назначению.

ПРОВЕРИМ СВОИ ЗНАНИЯ И УМЕНИЯ

1.    Почему при создании географических карт возникают искажения?

2.    Заполните таблицу «Картографические проекции»:

3.    Какими способами изображают географические объекты и явления на картах?

4.    Приведите примеры классификации географических карт.

Это материал учебника География 8 класс Пестушко