Для чего нужна цилиндрическая проекция
Цилиндрические проекции и области их применения.
Цилиндрическая проекция – вспомогательная поверхность цилиндр. Все параллели и меридианы имеют равную длину. На полюсах гиперискажение из-за равных параллелей.
Цилиндрические проекции могут быть как нормальными, так и поперечнами или косыми.
По свойствам изображения проекции могут быть равноугольными, равновеликими и произвольными.
Цилиндрические проекции находят разнообразное применение. Могут быть использованы для обзорного изображения земной поверхности. Равноугольная цилиндрическая используется для навигации. В России используют поперечную цилиндрическую проекцию Гаусса – Крюгера для составления миллионной карты.
Конические проекции и области их применения.
Коническая проекция – вспомогательная поверхность конус, касающийся шара по определенной параллели. Меридианы – прямые радиальные линии из полюса, параллели – дуги концентрической окружности. Также могут быть нормальными, поперечными, косыми.
По характеру искажений конические проекции могут быть различными. Наибольшее распространение получили равноугольные и равнопромежуточные проекции.
Эти проекции пригодны для территорий, расположенных в средних широтах, имеющих широтную вытянутость. Применяют для карт территорий, вытянутых вдоль параллелей
Азимутальные проекции и области их применения.
Для построения азимутальной проекции используется плоскость, касательная к шару в точке полюса. Параллели – концентрические окружности. Меридианы – линии из центра.
Бывает также азимутальная поперечная и азимутальная косая проекция. Распространена азимутальная поперечная – экваториальная проекция (осевой меридиан и экватор – прямые. Остальное – симметричные относительно них дуги)
Азимутальная проекция применяется в основном при картировании арктических и антарктических областей. Экваториальная азимутальная для карт полушарий и Африки. Косая азимутальная для Австралии, Америки.
Классификация проекций по характеру искажений. Области применения проекций с разным характером искажений.
Равновеликие – искажения площадей нет, но очень сильно нарушается форма фигур. Эллипс искажения имеет постоянную площадь, но сжимается к полюсам. Расстояние между параллелями от экватора к полюсам уменьшается. Значительны искажения углов и форм.
Равноугольные – углы на карте равны углам на эллипсоиде. Эллипс искажения всегда окружность, но он увеличивается к полюсам. Расстояние между параллелями увеличивается от экватора к полюсам.
Главным примером данной проекции является поперечно-цилиндрическая Проекция Меркатора (1569г)
Все проекции с разными показателями искажения – произвольные. Из произвольных выделяется равнопромежуточная проекция.
Равнопромежуточная проекция с равным балансом искажения площадей и углов. Эллипс искажения меняет и площадь и форму. Расстояние между параллелями равно.
Различают равнопромежуточные проекции по меридианам или параллелям. В них искажения длин отсутствуют по одному из направлений: либо вдоль меридиана, либо вдоль параллели.
Для навигации используются равноугольные проекции, для территориального планирования равновеликие и равнопромежуточные.
Произвольные. На карте в любых соотношениях имеются искажения и углов, и площадей. Но эти искажения распределяются по карте наиболее выигрышным образом, при этом достигается некий компромисс. Например, минимальные искажения приходятся на центральную часть карты, а все сжатия и растяжения «сбрасываются» к её краям.
Факторы выбора картографических проекций.
— Географические особенности территории. Ее положение на Земном шаре, размеры, широтная или меридиональная конфигурация.
— Назначение, масштаб и тематика карты.
— Условия и способы использования карты, задачи, которые будут по ней решаться, требование к точности.
— Особенности самой проекции. Искажения и.т.д.
Значимость факторов может быть различна в зависимости от назначения карты. Так для навигационных важна точность, для школьной карты – наглядность, а для карты Арктики – положение на Земном шаре.
Дата добавления: 2019-02-12 ; просмотров: 187 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Цилиндрическая проекция: характеристики, достоинства и недостатки
Содержание:
Однако проекционные цилиндры также могут быть выбраны секущими к двум параллелям, равноудаленным от экваториальной линии, в этом случае цилиндр будет иметь радиус меньше экваториального.
Полученная карта цилиндрической проекции будет представлять собой сетку горизонтальных параллелей и вертикальных меридианов, образующих прямые углы.
Преимущества цилиндрической проекции
В картографии используется несколько типов цилиндрических проекций, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны. В любом случае выбор типа проекции будет зависеть от конечного назначения карты.
Прежде всего, преимущество этой и любой другой картографической проекции состоит в том, что с их помощью вы можете визуализировать части Земли на плоской поверхности и брать их с собой для удобства.
Цилиндрическая проекция очень подходит для карт мира, поскольку могут быть представлены оба полушария, в отличие от других проекций, таких как коническая проекция, которая позволяет отображать только одно из полушарий.
Теперь при изображении сферической поверхности на плоскости она всегда будет так или иначе искажена. В случае цилиндрической проекции наименьшие искажения возникают в тропической зоне.
Именно для того, чтобы воспользоваться преимуществами этого типа проекции, но в то же время, пытаясь минимизировать эти неудобства, географы на протяжении веков предлагали различные типы цилиндрических проекций.
Цилиндрическая проекция Меркатора
Изобретение этой проекции приписывается бельгийскому картографу, географу и математику Герарду Меркатору в 1569 году. Это одна из наиболее широко используемых проекций на картах мира даже сегодня.
Его главное достоинство в том, что маршрут с постоянным направлением отображается на карте прямой линией.
Из-за этой уникальной особенности навигаторы переняли именно этот тип карты вскоре после ее выпуска. В этом случае проекция соответствует проекции, поскольку сохраняет направления и углы.
Но именно это делает проекцию Меркатора не сохраняющей площади.Регионы за пределами тропиков, особенно далеко на севере или далеко на юге, выглядят чрезмерно большими.
С момента своего создания проекция Меркатора широко использовалась для отображения карт мира с континентами и странами.
Недостатки
Проблема с цилиндрической проекцией, как мы видели в предыдущих разделах, заключается в том, что шкала искажена в сторону от экватора или опорных параллелей, также известных как стандартные параллели.
Главный недостаток заключается в том, что за пределами тропических регионов это искажение форм и расстояний увеличивается, увеличивая эту деформацию для полярных широт, из-за чего эти территории кажутся намного больше, чем они есть на самом деле.
По этой причине были внесены модификации для максимального устранения искажений, появляющиеся варианты в цилиндрических выступах, основные характеристики которых представлены ниже.
Это вариант классической проекции Меркатора, которая стала стандартной картографической системой для Интернета. Это система, принятая Google в 2005 году для своих популярных приложений, Google Maps и Google Earth.
Другие крупные поставщики карт в Интернете, такие как Bing Maps, Mapquest, OpenStreetMap, Mapbox и другие, приняли эту систему проецирования.
Разница между исходной проекцией Меркатора и проекцией этого типа очень тонкая, и конечный результат очень мало отличается.
В исходной проекции Земля предполагается сферой, тогда как в сети Меркатор Земля считается эллипсоидальной.
Однако есть страны, которые не внедрили эти улучшения в свои карты. Например, для континентальной части Соединенных Штатов и Канады проекция конической формы Ламберта предпочтительна для аэронавигационных карт и проекция Альберта Коника для данных кадастра.
Цилиндрическая проекция Ламберта
Это цилиндрическая проекция, предложенная в 1772 году швейцарским математиком и географом Иоганном Генрихом Ламбертом (1728-1777). В своей первоначальной версии Ламберт использует экватор как опорную параллель.
В этом типе проекции цель состоит в том, чтобы исправить искажение в области, вызванное проекцией Меркатора, поэтому она также известна как цилиндрическая проекция равной площади.
Постоянство площади в проекции Ламберта достигается за счет деформации ракурса, главным образом в областях больших значений широты.
На основе этого типа проекции возникло семейство по крайней мере из семи вариантов, в которых выбраны две параллели, равноудаленные от экваториальной линии, сохраняя неизменность области как фундаментальную характеристику, но минимизируя деформацию в интересующих широтах. согласно использованию карты.
Другие виды цилиндрических выступов, их достоинства и недостатки
Помимо уже рассмотренных, есть и другие виды цилиндрических выступов, даже довольно старые. Некоторые из них описаны ниже.
Эквидистантная цилиндрическая проекция
Это тип простой проекции, в которой меридианы земной сферы превращаются в равноотстоящие вертикальные линии. Аналогичным образом параллели или круги широты становятся горизонтальными линиями, которые также находятся на одинаковом расстоянии.
Этот тип проекции очень древний и приписывается Маринусу Тириосскому, греческому географу, который жил между 70 и 130 годами нашей эры. С.
Этот тип проекции имеет недостаток, заключающийся в том, что он деформирует области и формы, главным образом, в зонах более высоких широт, чем тропики, сглаживая формы по горизонтали вблизи полярных регионов.
Таким образом, этот тип проекции не сохраняет площади и углы, за исключением экваториальной параллели, где это точно.
Цилиндрическая проекция Миллера
Он был предложен картографом Осборном Мейтландом Миллером (1897–1979) в 1942 году с использованием экватора в качестве эталона, параллельного цилиндру проекции.
Эта проекция очень похожа на проекцию Меркатора, но с тем недостатком, что она не соответствует требованиям, то есть фиксированный курс на карте Миллера выглядит как кривая.
Чтобы выполнить свою проекцию, Миллер начал с проекции Меркатора, умножив реальную широту на коэффициент, а затем выполнил проекцию Меркатора. Чтобы компенсировать коэффициент на прогнозируемой широте, он умножается на обратный коэффициент, то есть 5/4.
В результате формы в высоких широтах меньше искажаются по сравнению с исходной формой.
Ссылки
Нуклеофильный: нуклеофильная атака, типы, примеры, нуклеофильность
Эффект Манделы: когда многие люди разделяют ложные воспоминания
Картографические проекции. Урок 6
Картографические проекции сегодня – это математические способы изображения всего земного эллипсоида или его части на плоскости, систематическое преобразование широт и долгот с поверхности сферы на плоскость.
Для создания географических карт выполняют две последовательных операции:
При этом картографы пытаются добиться как можно меньшего количества искажений. Сделать мелкомасштабную карту совсем без искажений невозможно. На крупномасштабных (топографических) картах искажения почти отсутствуют. В зависимости от назначения карты одни погрешности допустимы, другие нет. Поэтому и существуют разные типы проекций, предназначенные для сохранения некоторых свойств сферы за счёт других её свойств.
Проекция на шар — глобус. Автор: UBC Library Digitization Centre
Виды искажений при использовании картографических проекций
Разложить на плоскости эллипс или шар очень трудно, для того, чтобы убедиться в этом, можно попробовать это сделать на практике. Сложить кусочки апельсиновой кожуры так, чтобы между ними не было пустых мест и попробовать получить непрерывную ровную плоскость. Корка соберётся в складки, она не уложится без промежутков.
При любом способе разложения шара на плоскость присутствует один или несколько типов искажения:
При этом типы искажений взаимозависимы, при уменьшении одного из показателей увеличивается другой. В зависимости от назначения карты, на ней присутствуют места с нулевым искажением, с удалением от него количество искажений увеличивается. Поэтому на карте есть три вида масштаба:
При выборе типа картографической проекции сначала строят изоколы – изолинии, соединяющие точки с одинаковым искажением.
Изоколы искажения углов
Источник: https://ds04.infourok.ru/uploads/ex/0617/00148bfe-04623ef1/hello_html_329bd6b7.jpg
Типы проекций по характеру искажений
Для разных целей нужны карты с отсутствием тех или иных видов искажений. При помощи разных проекций можно сделать так чтобы на них отсутствовали погрешности либо углов, либо длин, либо площадей. Чем больше искажаются углы, тем меньше искажаются площади и наоборот. По характеру искажений все картографические проекции делят на:
Равноугольные картографические проекции
На картах, построенных по этому типу, нет искажений направлений и углов. Направления на местности совпадают с таковыми на карте, прямые линии на местности остаются прямыми на карте. Они используются для прокладки точных маршрутов и применяется на навигационных и топографических картах.
Зато на них сильно изменены площади объектов Земли и линейный масштаб карты зависит от положения на ней данной точки. Типичный пример равноугольной проекции – цилиндрическая проекция Герхарда Меркатора (Герарда Кремера), созданная ещё в 1569 г и используемая в морской навигации до сих пор. Примером использования Проекции Меркатора является равноугольная проекция Гаусса-Крюгера.
В этой проекции создаются отдельные океанологические, климатические и геофизические карты.
Проекция Меркатора.
Файл доступен по лицензии: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
Равновеликие картографические проекции
Это проекции для построении карт, на которых нет искажения площадей (масштаб площадей имеет везде одну и ту же величину), зато сильно растёт погрешность форм и углов (материки и океаны в высоких широтах сплющиваются). Картами, построенными в равновеликих проекциях, удобно пользоваться для расчета площадей, например типов почв, посадок кукурузы, облесенности материков, загрязнения океана или радиоактивного загрязнения суши и др.
Их применяют для составления климатических, почвенных, геофизических, геологических, зоогеографических, геоботанических, экономических, исторических, этнографических, административных карт.
Пример равновеликой проекции. Автор: CC BY-SA 3.0
Произвольные картографические проекции
Углы и площади здесь искажаются, но значительно меньше, чем в предыдущих двух проекциях. Поэтому они наиболее используемы. Произвольные картографические проекции не относятся ни к равновеликим, ни к равноугольным.
Произвольная проекция Робинсона. Автор: CC BY-SA 3.0
Равнопромежуточные картографические проекции
Это тип произвольных картографических проекций. В них масштаб длин одного из главных направлений остаётся неизменным. Пример: прямая азимутальная проекция. Равнопромежуточные проекции используют для создания общегеографических, физических, тектонических, политических и др. видов карт.
Характер искажения всегда входит в общее название проекции (равновеликая азимутальная, равноугольная коническая, равновеликая цилиндрическая и т.д.).
Интересно,
что д ревнейшей картографической проекцией является гномическая проекция, применённая на картах звёздного неба Фалесом Милетским ещё в Древней Греции.
Равнопромежуточная коническая проекция. Автор: CC BY-SA 3.0
Классификация географических проекций по геометрической фигуре, являющейся вспомогательной поверхностью
На плоскость эллипсоид проектируют при помощи геометрических фигур, а поверхности, на которые он проектируется, могут быть секущими (разрезающей) фигуру или касательными (соприкасается, но не разрезает глобус) к ней. При этом на полученной карте касательные и секущие линии (стандартные) представлены неискажёнными.
Проекции также бывают по-разному ориентированы.
Поверхности, которые могут быть развёрнуты на плоскость или лист без растяжений, разрыва или усадки, называются разрабатываемыми поверхностями. Ими являются цилиндр, конус и плоскость. Поэтому по вспомогательной поверхности проекции делятся на:
Полное название проекций может быть следующим: косая азимутальная равновеликая, нормальная равноугольная цилиндрическая, произвольная поликоническая и т.д.
Виды картографических проекций
Что такое картографическая проекция?
Картографическая проекция — это способ сгладить трехмерную поверхность земного шара (или другого сферического тела) в плоскость для того, чтобы сделать карту. Это требует систематического преобразования широт и долгот местоположений поверхности сферы в местоположения на плоскости. Этот процесс обычно математический, но некоторые методы основаны на графике.
Все проекции имеют искажения. Они бывают следующих видов: искажения форм, искажения площадей, искажения длин, искажения углов. Особенно большими искажения бывают на мелкомасштабных картах, на крупномасштабных они практически неощутимы.
Цилиндрическая проекция
Цилиндрические картографические проекции являются одним из способов изображения Земли. В этом виде проекции параллели нормальной сетки параллельные прямые, а меридианы перпендикулярные параллелям прямые; расстояния между ними пропорциональны разностям долгот. Единственный фактор, который отличает разные цилиндрические проекции друг от друга, — это масштаб, используемый при разнесении параллельных линий на карте.
Цилиндрические проекции. Равноугольная Меркатора
Недостатки цилиндрических проекций в том, что они сильно искажены на полюсах. Хотя области вблизи экватора с большей вероятностью будут точными в сравнению с реальной Землей, параллели и меридианы, являющиеся прямыми линиями, не учитывают искривление Земли. Цилиндрические отлично подходят для сравнения широт друг с другом и полезны для обучения и визуализации мира в целом, но на самом деле не являются наиболее точным способом визуализации того, как мир действительно выглядит в целом.
Типы цилиндрических картографических проекций, которые вы можете знать, включают в себя популярные проекции Меркатора, Кассини, Гаусса-Крюгера, Миллера, Бермана, Хобо-Дайера и Галла-Петерса.
Коническая проекция карты
Канонические проекции включают эквидистантную коническую проекцию, конформную коническую проекцию Ламберта и конику Альберса. Эти карты имеют конусную константу, которая определяет угловое расстояние между меридианами. Эти меридианы являются равноотстоящими и прямыми линиями, которые сходятся в местах вдоль проекции независимо от того, есть ли полюс или нет. Как и цилиндрическая проекция, проекции конической карты имеют параллели, которые пересекают меридианы под прямым углом с постоянной мерой искажения повсюду.
Проекции конической карты разработаны так, чтобы их можно было обернуть вокруг конуса на вершине сферы (шара), но они не должны быть геометрически точными.
Проекция Альберса является примером проекции конической карты
Конические проекции лучше всего подходят для использования в качестве региональных карт или карт полушария, редко для полной карты мира. Искажение на конической карте делает его неподходящим для использования в качестве визуального изображения всей Земли, но делает его отличным для визуализации умеренных регионов, карт погоды, климатических проекций и многого другого.
Азимутальная картографическая проекция
В азимутальной проекции параллели нормальной сетки являются концентрическими кругами, а меридианы — их радиусами, расходящимися из общего центра параллелей под углами, равными разности долгот. Каждая точка на карте имеет тот же самый азимут по отношению к среднему меридиану, который эта же точка имеет со средним меридианом на сфере.
Азимутальная равновеликая проекция Ламберта 
Эквидистантная азимутальная проекция с северного полюса
Азимутальная картографическая проекция является угловой — учитываются три точки на карте (A, B и C), азимут от точки B до точки C определяет угол, на который кто-то должен смотреть или двигаться, чтобы добраться до A. Эти угловые отношения более известны как дуги большого круга или геодезические дуги. Азимутальные карты полезны для определения направления в любой точке Земли, используя центральную точку в качестве ориентира.
5.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЕКЦИЙ ПО ХАРАКТЕРУ ИСКАЖЕНИЙ
Для различных целей создаются различные по характеру искажений проекции. Характер искажений проекции определяется отсутствием в ней определенных искажений (углов, длин, площадей). В зависимости от этого все картографические проекции по характеру искажений подразделяются на четыре группы:
— равноугольные (конформные);
— равнопромежуточные (эквидистантные);
—равновеликие (эквивалентные);
— произвольные.
5.3.1. Равноугольные проекции
Равноугольными называются такие проекции, в которых направления и углы изображаются без искажений. Углы, измеренные на картах равноугольных проекций, равны соответствующим углам на земной поверхности. Бесконечно малая окружность в этих проекциях всегда остается окружностью.
В равноугольных проекциях масштабы длин в любой точке по всем направлениям одинаковы, поэтому у них нет искажения формы бесконечно малых фигур и нет искажения углов (рис. 5.7, Б). Это общее свойство равноугольных проекций выражает формула ω = 0°. Но формы реальных (конечных) географических объектов, занимающих целые участки на карте, искажаются (рис. 5.8, а). У равноугольных проекций наблюдаются особенно большие искажения площадей (что отчетливо демонстрируют эллипсы искажений).
Рис. 5.7. Вид эллипсов искажений в проекциях равновеликих —- А, равноугольных — Б, произвольных — В, в том числе, равнопромежуточных по меридиану — Г и равнопромежуточных по параллели — Д. На схемах показано искажение угла 45°.
Эти проекции используются для определения направлений и прокладки маршрутов по заданному азимуту, поэтому их всегда используют на топографических и навигационных картах. Недостатком равноугольных проекций является то, что в них сильно искажаются площади (рис. 5.7, а).
Рис. 5.8. Искажения в цилиндрической проекции:а – равноугольной; б – равнопромежуточной; в – равновеликой
5.6.2. Равнопромежуточные проекции
Равнопромежуточными проекциями называют проекции, у которых масштаб длин одного из главных направлений сохраняется (остается неизменным) (рис. 5.7, Г. рис. 5.7, Д.) Применяются главным образом для создания мелкомасштабных справочных карт и карт звездного неба.
5.6.3. Равновеликие проекции
Равновеликими называются проекции, в которых нет искажений площадей, т. е. площадь фигуры, измеренной на карте, равна площади этой же фигуры на поверхности Земли. В равновеликих картографических проекциях масштаб площади повсюду имеет одну и ту же величину. Это свойство равновеликих проекций можно выразить формулой:
P = a× b = Const = 1 (5.15)
Неизбежным следствием равновеликости этих проекций является сильное искажение у них углов и форм, что хорошо поясняют эллипсы искажений (рис. 5.7, A).
5.6.4. Произвольные проекции
К произвольным относятся проекции, в которых имеются искажения длин, углов и площадей. Необходимость использования произвольных проекций объясняется тем, что при решении некоторых задач возникает необходимость в измерении углов, длин и площадей на одной карте. Но ни одна проекция не может быть одновременно и равноугольной, и равнопромежуточной, и равновеликой. Ранее уже говорилось, что с уменьшением изображаемого участка поверхности Земли на плоскости уменьшаются и искажения изображения. При изображении небольших участков земной поверхности в произвольной проекции величины искажений углов, длин и площадей незначительны, и при решении многих задач их можно не учитывать.
7.10. СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ФОНА
Этот способ, как и способ качественного фона, отображает подразделение территории на однородные районы, но по количественному показателю (или показателям). Для этого по имеющимся источникам выделяют согласно разработанной ступенчатой шкале однородные районы, которые затем раскрашивают цветом разной насыщенности или покрывают соответствующими штриховками. При применении количественного фона линии на карте разграничивают выделенные однородные районы, причем смежные районы могут передавать величину явления, соответствующую противоположным ступеням шкалы.
Для использования этого способа требуется хорошая изученность территории по определенным показателям в количественном отношении. Очень часто для построения карт необходимо выполнение картографических работ, например составление морфометрических карт по топокартам (густоты и глубины расчленения рельефа, крутизны склонов и др.).
Способ количественного фона используется главным образом для составления карт природы (геоморфологических, гидрологических, гидрогеологических и др.), но его можно встретить и на социально-экономических картах, например на картах плотности населения.
Рис. 7.10. Количественный фон.
Возможно сочетание качественного и количественного фонов, например при выделении районов преобладающих конфессий (качественный фон) с дополнительной характеристикой процентного соотношения населения разного вероисповедания (количественный фон).
Вопросы и задания для самоконтроля
ArcGIS автоматически интегрирует данные в известных системах координат
Все географические данные, используемые в ArcGIS, предполагают наличие корректной системы координат, что позволяет им быть локализованными на реальной земной поверхности.
Если данные имеют корректную систему координат, ArcGIS может автоматически интегрировать их «на лету» с другими спроецированными данными в соответствующую среду – для картографирования, трехмерной визуализации, анализа и т.д.
Если данные не имеют пространственной привязки, их невозможно интегрировать. Необходимо определить ее до того, как вы начнете использовать эти данные в ArcGIS. Пространственная привязка (система координат) является метаданными. Она описывает систему координат, которую используют данные.
Методы получения проекций
Изучая картографические проекции, их виды и свойства необходимо упомянуть о методах их построения. Итак, картографические проекции получают, используя два основных метода:
В основе геометрического метода лежат закономерности линейной перспективы. Наша планета условно принимается сферой некоторого радиуса и проецируется на цилиндрическую или коническую поверхность, которая может либо касаться, либо рассекать ее.
Проекции, полученные подобным способом, называются перспективными. В зависимости от положения точки наблюдения относительно поверхности Земли перспективные проекции разделяют на виды:
Аналитический метод построения картографических проекций базируется на математических выражениях, связывающих точки на сфере относимости и плоскости отображения. Такой метод является более универсальным и гибким, позволяя создавать произвольные проекции по заранее заданному характеру искажения.
7.1. КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ СЕМИОТИКА
Язык карты – это используемая в картографии знаковая система, включающая условные обозначения, способы изображения, правила их построения, употребления и чтения при создании и использовании карт. Во все времена язык карты не только обеспечивал хранение и передачу пространственно-временной информации, но и играл роль общего языка в науках о Земле и смежных с ними отраслях знания.
На стыке картографии и семиотики – лингвистической науки, исследующей свойства знаков и знаковых систем, сформировался особый раздел картографическая семиотика, в рамках которой разрабатывается общая теория систем картографических знаков как языка карты.
В ней изучается довольно обширный круг проблем, касающихся происхождения, классификации, свойств и функций картографических знаков и способов картографического изображения. Семиотика включает три основных раздела: синтактику, семантику и прагматику, соответственно эти разделы существуют и в картографической семиотике:
картографическая синтактика – изучает правила построения и употребления знаковых систем, их структурные свойства, грамматику языка карты;
картографическая семантика – исследует соотношения условных знаков с самими отображаемыми объектами и явлениями;
картографическая прагматика – изучает информационную ценность знаков как средства коммуникации и особенности их восприятия читателями карты. Иногда в составе картографической семиотики выделяют еще один раздел – картографическую стилистику, изучающую стили и факторы, которые определяют выбор изобразительных средств в соответствии с назначением и функциями картографических произведений.
Исследования показали, что в языке карты можно различить, по крайней мере, два слоя (подъязыка): один из них отражает размещение картографируемых объектов, их пространственную форму, ориентацию, взаимное положение, другой – содержательную сущность этих явлений, их внутреннюю структуру, качественные и количественные характеристики. Грамматика обоих подъязыков определяется правилами картографической семиотики.
Язык карты – это объектный язык картографии. Его главные функции (как и картографии вообще) – коммуникативная, т.е. передача некоторого объема информации от создателя карты к читателю, и познавательная – получение новых знаний о картографируемом объекте.
5.6. ВЫБОР ПРОЕКЦИЙ
На выбор проекций влияет много факторов, которые можно сгруппировать следующим образом:
Первые три группы факторов задаются изначально, четвертая – зависит от них. Если составляется карта, предназначенная для навигации, обязательно должна быть использована равноугольная цилиндрическая проекция Меркатора. Если картографируется Антарктида, то почти наверняка будет принята нормальная (полярная) азимутальная проекция и т.д.
Значимость названных факторов может быть различной: в одном случае на первое место ставят наглядность (например, для настенной школьной карты), в другом – особенности использования карты (навигация), в третьем – положение территории на земном шаре (полярная область). Возможны любые комбинации, а следовательно – и разные варианты проекций. Тем более что выбор очень велик. Но все же можно указать некоторые предпочтительные и наиболее традиционные проекции.Карты мира обычно составляют в цилиндрических, псевдоцилиндрических и поликонических проекциях. Для уменьшения искажений часто используют секущие цилиндры, а псевдоцилиндрические проекции иногда дают с разрывами на океанах.Карты полушарий всегда строят в азимутальных проекциях. Для западного и восточного полушарий естественно брать поперечные (экваториальные), для северного и южного полушарий – нормальные (полярные), а в других случаях (например, для материкового и океанического полушарий) — косые азимутальные проекции.Карты материков Европы, Азии, Северной Америки, Южной Америки, Австралии с Океанией чаще всего строят в равновеликих косых азимутальных проекциях, для Африки берут поперечные, а для Антарктиды – нормальные азимутальные.Карты отдельных стран, административных областей, провинций, штатов выполняют в косых равноугольных и равновеликих конических или азимутальных проекциях, но многое зависит от конфигурации территории и ее положения на земном шаре. Для небольших по площади районов задача выбора проекции теряет актуальность, можно использовать разные равноугольные проекции, имея в виду, что искажения площадей на малых территориях почти неощутимы.Топографические карты Украины создают в поперечно-цилиндрической проекции Гаусса, а США и многие другие западные страны – в универсальной поперечно-цилиндрической проекции Меркатора (сокращенно UТМ). Обе проекции близки по своим свойствам; по существу та и другая являются многополостными.Морские и аэронавигационные карты всегда даются исключительно в цилиндрической проекции Меркатора, а тематические карты морей и океанов создают в самых разнообразных, иногда довольно сложных проекциях. Например, для совместного показа Атлантического и Северного Ледовитого океанов применяют особые проекции с овальными изоколами, а для изображения всего Мирового океана – равновеликие проекции с разрывами на материках.
В любом случае при выборе проекции, в особенности для тематических карт, следует иметь в виду, что обычно искажения на карте минимальны в центре и быстро возрастают к краям
Кроме того, чем мельче масштаб карты и обширнее пространственный охват, тем большее внимание приходится уделять «математическим» факторам выбора проекции, и наоборот – для малых территорий и крупных масштабов более существенными становятся «географические» факторы
7.8. СПОСОБ АРЕАЛОВ.
Способ ареалов (от латинского слова area — площадь, участок) заключается в том, что площадь, на которой распространено картографируемое явление, особым обозначением выделяется из всей изображенной на карте территории. Применяется главным образом для качественной характеристики картографируемой территории,
Этим способом на тематических картах показывают области распространения культурных и диких видов растений или животных, бессточные области, районы плавучих льдов в море, районы залегания полезных ископаемых, на исторических картах могут быть показаны территории, охваченные крестьянскими восстаниями, и многие другие явления.
Ареалы бывают абсолютные, вне которых данное явление не встречается, и относительные, внутри которых данное явление обладает определенными свойствами (например, ареал промышленной разработки каменного угля в пределах области его залегания). Относительный ареал более узок – он показывает места наибольшего сосредоточения явления. Ареалы подразделяются на точные и схематичные в зависимости от использования действительных (достоверных) или мнимых границ. Если объект картографирования имеет точные границы, то и ареал будет точным. Для схематических ареалов характерно приближенное отображение явления, когда нет точных данных о его размещении или для данного явления свойственна неопределенность границ в природе.
Ареалы распространения разных видов растений, животных и т. п. могут иметь различные пространственные соотношения: они могут находиться на некотором расстоянии один от другого, могут соприкасаться друг с другом или взаимно перекрываться. Графически возможности изображения ареалов разнообразны: это сплошная или пунктирная линия различного рисунка и цвета, окраска или цветные штриховки, геометрические или наглядные значки или даже надпись (рис. 7.7).
Рис. 7.7. Графические способы показа ареала на карте
Границы как графическое средство, преимущественно применяются для абсолютных ареалов, для относительных – значки или надписи. Причем, отличие значка ареала от значка значкового способа заключаются в том, что в первом случае он характеризует площадь, а во втором – показывает объект точно, локализовано. Границы показывают не линейный объект, а только оконтуривают ареал.
На карте «Австралия, Новая Зеландия. Месторождения полезных ископаемых» (рис. 7.8), показаны важные месторождения полезных ископаемых. Металлические руды показаны химическими символами периодической системы Д.И.Менделеева, неметаллические и полиметаллические руды – геометрическими знаками разного рисунка.
Рис. 7.8. Австралия, Новая Зеландия. Месторождения полезных ископаемых
5.7. РАСПОЗНАВАНИЕ ПРОЕКЦИЙ
Распознать проекцию, в которой составлена карта, – значит установить ее название, определить принадлежность к тому или иному виду, классу. Это нужно для того, чтобы иметь представление о свойствах проекции, характере, распределении и величине искажений – словом, для того, чтобы знать, как пользоваться картой, чего от нее можно ожидать.
Некоторые нормальные проекции сразу распознаются по виду меридианов и параллелей. Например, легко узнаваемы нормальные цилиндрические, псевдоцилиндрические, конические, азимутальные проекции. Но даже опытный картограф не сразу распознает многие произвольные проекции, потребуются специальные измерения по карте, чтобы выявить их равноугольность, равновеликость или равнопромежуточность по одному из направлений. Для этого существуют особые приемы: сперва устанавливают форму рамки (прямоугольник, окружность, эллипс), определяют, как изображены полюсы, затем измеряют расстояния между соседними параллелями вдоль по меридиану, площади соседних клеток сетки, углы пересечения меридианов и параллелей, характер их кривизны и т.п.
Существуют специальные таблицы-определители проекций для карт мира, полушарий, материков и океанов. Проведя необходимые измерения по сетке, можно отыскать в такой таблице название проекции. Это даст представление о ее свойствах, позволит оценить возможности количественных определений по данной карте, выбрать соответствующую карту с изоколами для внесения поправок.
ВидеоВиды проекций по характеру искажений
Вопросы для самоконтроля: