Искажения карт
На любых географических картах существуют искажения длин, углов, форм и площадей. Эти искажения разных видов, а их величина зависит от вида проекции, масштаба карты и охвата проектируемой территории. Обнаружить на карте искажения длин вдоль меридианов можно, сравнив отрезки меридианов между двумя соседними параллелями — если они находятся на одном уровне, то искажений длины нет. Об искажении расстояний на параллелях свидетельствует соотношение длин отрезков экватора и параллели 60°-й широты между соседними меридианами. Если искажения отсутствуют, то отрезок экватора ровно в два раза больше, чем отрезок 60°-й параллели.
О характерном для большинства карт искажении углов можно сделать вывод в том случае, когда параллели и меридианы не образуют между собой прямых углов.
Различить искажения формы можно сравнив длину и ширину какого-либо географического объекта на карте и глобусе — если соотношения форм пропорциональны, то искажения по данному критерию нет. Ещё проще различить искажения формы можно сравнив ячейки сетки на одной широте: если они одинаковы, то это свидетельствует об отсутствии искажений формы на данной географической карте.
В зависимости от назначения карт, для них подбирают такие проекции, на которых один из видов искажений может отсутствовать, или быть пренебрежимо малым. По характеру искажений картографические проекции делятся на
Общие понятия картографии
С тех пор, как начало развиваться человеческое общество, возникла потребность в отображении и сохранении той или иной информации. С момента зарождения первых познаний человека об окружающем его мире, возник вопрос и о передаче информации географического характера.
Важным объектом географической информации являлась земная поверхность, территория. Одним из главных способов передачи информации о земной поверхности стало ее начертание. Так появилась географическая карта. Но чтобы изобразить часть территории, необходимо было уменьшить изображение, чтобы уместить его на лист чертежа.
Определение 1
Географическая карта – это чертеж участка земной поверхности, выполненный с помощью условных знаков и в определенном масштабе.
Определение 2
Масштаб – это математическое выражение, которое указывает, во сколько раз изображение увеличено или уменьшено по сравнению с действительными размерами.
Тематические карты
Сейчас немного информации о ещё одном типе географических карт. В классификации видов карт их называют тематическими. Они содержат абсолютно разную информацию:
- сведения о строении земной коры;
- размещение природных ресурсов;
- распределение населения;
- погода и так далее.
Здесь можно выделить изолинейные, содержащие различные виды линий (они соединяются с точками одинаковой величины). Например, синоптическая карта – изотермами соединены участки с одинаковой температурой; изобарами – с одинаковым давлением; изогиетами – с одинаковым количеством осадков.
Практически все тематические кары содержат условное окрашивание. Примером может служить карта населения (концентрация и примерное количество изображено кружками разного цвета). Если рассматривать уровень преступности, рождаемости или плотности населения, то можно заметить окраску определенных участков. Они различаются не только по цветам (красный, синий, зеленый), но и уровнем насыщенности.
Виды географических карт, характерные особенности
В картографии все известные на данный момент виды моделей подразделяют по содержанию, территориальному охвату, назначению, масштабу.
По содержанию
По своему содержанию географические карты бывают:
- Общегеографическими — отображающими все явления, включая гидрографию, рельеф, населенные пункты, растительно-почвенный покров, границы, коммуникации, хозяйственные объекты.
- Тематическими — показывающими динамику природных явлений, расположение населения, взаимосвязи экономических процессов. Тематические карты делятся на 2 типа: карты природных явлений и общественно-политические.
Общегеографические карты крупного масштаба, где хорошо видны все объекты местности и особенности географии, называются топографическими. Их среднемасштабные аналоги — обзорно-топографическими. Мелкомасштабные носят название обзорных.
По территориальному охвату
Современная классификация разделяет пространственные модели по территориальному охвату. На этой основе принято выделять три главных разновидности карт:
- Мира.
- Частей света и континентов, океанов.
- Отдельных стран, регионов.
К примеру, на карте мира мы можем увидеть всю земную поверхность. А на уменьшенной модели Африки — только объекты, расположенные в пределах континента.
По назначению
Целевое назначение может быть самым разным. Оно зависит от особенностей того направления, в рамках которого производится выпуск. Сегодня список наиболее распространенных карт выглядит так:
- научно-справочные, облегчающие процесс научных исследований;
- учебные, выполняющие роль удобных наглядных пособий при изучении истории, географии, геологии;
- культурно-образовательные, популяризирующие идеи, знания;
- навигационные, незаменимые в логистике, транспортной сфере, военном деле;
- технические, изображающие условия и объекты при формулировании инженерных, технических задач.
Всем известным понятием является туристская карта, где для путешественников обозначаются культурные достопримечательности, аэропорты, места ночевок и отдыха, ранее проложенные пешие и автомобильные маршруты.
По масштабу
По этой характеристике модели делят на:
- мелкомасштабные, выполненные в масштабе мельче, чем 1:1000000;
- среднемасштабные — от 1:200000 до 1:1000000;
- крупномасштабные — 1:200000 и еще крупнее.
Различия масштабов выражаются в разной степени детальности и точности изображения. Эти свойства нужно учитывать при выборе подходящего варианта.
Методы картографирования
Карты составлялись с целью познания мира и отражали господствовавшие в разное время концепции в философии и географии. Сейчас они представляют собой важные источники информации. Может показаться, что всё давно зафиксировано, обозначено и уже не осталось terra incognita, но на самом деле эта кропотливая работа никогда не заканчивается.
Мир в целом и солнечная система в частности, несомненно, представляют обширный простор для картографирования. Использование методов, основанных на спутниковой съёмке, сделало возможным уточнение многих неточностей в отображении океанов и континентов в труднодоступных областях. Кроме географических данных карты наглядно демонстрируют многие специфические аспекты, приводящие к более широкому пониманию окружающего мира:
- этнические;
- исторические;
- статистические;
- экологические;
- лингвистические и др.
Карты составляются с помощью следующих методов:
- геодезических;
- аэрокосмического фотографирования;
- подводной съёмки;
- интерпретации снимков.
Любое изображение имеет несколько уровней информации, выраженных в нанесённых объектах с указанием масштаба, цветовой шкалы, условных обозначений. В соответствии с Международной картографической ассоциацией оно отражает обычное представление о конкретных или абстрактных явлениях, расположенных на Земле или в любой части Вселенной.
Виды картографических проекций
Не будем забывать, что Земля – сфера, а карта – плоскость. Поэтому для переноса изображения со сферической поверхности на плоскость используют метод проекций.
Картографическая проекция – это способ переноса изображения земной поверхности со сферы на плоскость.
В зависимости от взаиморасположения сферы и плоскости, различают такие основные виды картографических проекций:
азимутальная;
-
коническая;
-
цилиндрическая.
Иногда применяют комбинированные проекции – поликоническую, псевдоконическую и псевдоцилиндрическую.
Главное назначение проекций – уменьшить искажение изображения, неизбежно возникающее при переносе изображения со сферы на плоскость. Избежать полностью искажений невозможно. Их просто надо учитывать.
Различают следующие виды искажений:
- искажения длин;
- искажения углов;
- искажения площадей и искажения форм.
В зависимости от избранной проекции мы можем уменьшить влияние одного искажения, но при этом усилится какое-либо другое искажение. Только на глобусе искажение практически отсутствует. На топографических картах из-за небольшой площади изображаемой территории искажения настолько незначительны, что ими можно пренебречь.
Виды географических карт
В зависимости от содержания изображенной информации, географические карты делятся на тематические и общегеографические.
Тематические карты показывают размещение объектов, четко относящихся к определенной теме (растительность, животный мир, население, хозяйство, явления природы и т.п.).
Общегеографические карты отображают с одинаковой детальностью все географические объекты местности: рельеф, водоемы, населенные пункты и т.д.
Карты еще делятся на отдельные группы по назначению. Бывают карты учебные, туристические, справочные, культурно-просветительские, агитационные и пр.
Кроме отдельных карт часто используются географическими атласами – целостными подборками карт.
Виды проекций
Изображение земной поверхности на плоскости без искажений геометрически невозможно. В картографии эта проблема решается с помощью проекций, которые выражают соответствие между точками земной поверхности и их переносом на плоскость. Они также не исключают некоторые искажения, которые могут влиять на форму, площадь, расстояния или углы представленных элементов. С целью минимализации деформаций и в зависимости от назначения используются разные виды проекций:
- Равноугольная — точно отображает углы и форму небольших объектов, но нарушает пропорции площадей и длин. Карты используются для прокладки маршрутов морских судов, однако непригодны для измерения площадей.
- Равновеликая — сохраняет размеры площадей, но сильно искажает углы и формы. Применяется в землеустройстве.
- Произвольная — допускает любые искажения.
Кроме того, проекции изображают разные виды поверхности при переносе выпуклых форм на плоскость. Их классифицируют следующим образом:
- Цилиндрическая — линии координатной сетки, называемые широтой и долготой, пересекаются под прямым углом. Такая проекция не учитывает кривизну Земли и больше похожа на прямоугольник. Получила название из-за того, что карту можно свернуть в виде цилиндра. К недостаткам относится сильное искажение в районе полюсов, но области вблизи экватора соответствуют реальным пропорциям. Как правило, используется для изображения физической карты мира, но не в полной мере отражает действительность.
- Азимутальная — отображает часть поверхности от точки, в центре которой под одинаковыми углами отходят линии меридианов, а параллели относительно неё являются равноудалёнными окружностями. Такие карты полезны для определения направления из любого места на планете, используя центральную точку в качестве эталона. Применяются для изображения карт полушарий с материками и океанами.
- Коническая — определяется константой конуса, который диктует угловое расстояние между меридианами. Эти равноудалённые прямые линии сходятся вдоль проекции независимого от присутствия полюсов. Как и цилиндрическая, эта проекция имеет параллели, пересекающиеся с меридианами под прямым углом, но мера искажения постоянна. Изображение может быть обёрнуто вокруг конуса или на вершине шара (глобуса). Подходит для использования в качестве региональной или полусферической карты, но редко для полной карты земного шара. Лучший вариант для визуализации стран умеренных регионов, в том числе России.
Виды картографических проекций
При создании географических карт необходимо учитывать ряд нюансов. Один из них – особенности поверхности планеты и карты. Земля имеет сферическую поверхность, в то время как карта представляет собой плоский лист. Чтобы перенести изображение на плоскость корректно, применяется методика проекций.
Под картографической проекцией принято понимать способ перенесения изображения поверхности Земли со сферы на плоскость. Выделяют три вида проекций: конические, азимутальные и цилиндрические. Применяют проекции с целью сократить количество искажений при переносе изображения
При этом важно помнить, что полностью избежать погрешностей невозможно
Общая классификация
Все карты можно разделить на основе согласованных критериев. К последним относятся содержание, размер отображаемой области, целевое назначение, масштаб и т. д. Например, по содержанию они бывают:
- общегеографические, где показаны все объекты, изучением которых занимаются географические науки (горы, леса, реки, города, границы государств, озёра, острова и полуострова);
- тематические, которые отображают совокупность или динамику процессов и явлений, могут быть экономическими, логистическими, социологическими, кадастровыми и т. д. ;
- топографические — подробные карты, имеющие крупный масштаб и изображающие расположение деталей местности.
Также их можно сгруппировать в соответствии с количеством листов:
- серия — набор изображений в равномерном масштабе и картографическом отображении, охватывающий определённое направление и объединённый единым замыслом;
- атлас — систематически организованные карты, опубликованные в виде книги.
С геодезической точки зрения они делятся на крупномасштабные (топографические), среднемасштабные (отдельные страны и регионы) и мелкомасштабные (мир в целом или стороны света). По отображаемой области могут быть карты:
- морей и океанов мира;
- звёздного неба;
- полюсов;
- государств;
- мелких территориальных единиц.
Какие виды карт есть в географии
При классификации карт по тематике (содержанию) прежде всего различают карты общегеографические и тематические.
Основные характеристики общегеографических карт определяются при прочих равных условиях масштабом карты. Поэтому они подразделяются в зависимости от масштаба на топографические, обзорно-топографические и обзорные.
Для тематических карт известно много классификаций в теоретических трудах и в практической работе картохранилищ, информационно-картографических служб и библиотек. Большинство классификаций строится на общих принципах соответствия структуре географических наук и наук о Земле. Вначале выделяются карты природных явлений (физико-географические) и карты общественных явлений (социально-экономические). Эти классы карт имеют внутреннее деление на родовые и далее видовые понятия.
В качестве примера дальнейшего подразделения карт на видовые понятия приведем геологические карты. Они включают стратиграфические карты (коренных пород), четвертичных отложений, тектонические и неотектонические, литологические, гидрогеологические, полезных ископаемых, сейсмические и вулканизма и др.
Карты общественных явлений (или социально-экономические) делят на карты населения, экономические, социальной инфраструктуры (материальных условий социальной деятельности общества) и политико-административные. Впрочем, карты политической географии могут образовать отдельный класс. Особый род карт общественных явлений составляют карты исторические, показывающие различные исторические события и процессы, а также их причинно-следственные связи. Социально-экономические карты весьма разнообразны. Например, к видам экономических карт принадлежат карты природных и экономических ресурсов (инвентаризационные и оценочные), промышленности (включая энергетику и строительство), сельского и лесного хозяйств, транспорта, средств связи, строительства, торговли и финансов, общеэкономические. Среди карт социальной инфраструктуры выделяют карты образования, науки, культуры, здравоохранения, физкультуры и спорта, туризма, бытового и коммунального обслуживания и др.
Эта классификация может быть представлена в следующей схеме, где видовое подразделение развернуто только для карт геологических, рельефа земной поверхности, населения, экономики и инфраструктуры.
Карты природных явлений:
Карты общественных явлений:
Другое возможное усложнение схемы (применяемое в отдельных классификациях) состоит в выделении «межнаучных» тем, которые могут быть отнесены одновременно к различным рубрикам классификации. Например, карта, характеризующая климатические условия возделывания какой-либо культуры (например, хлопчатника), может быть отнесена к картам климата или сельского хозяйства либо выделена в особую группу агроклиматических карт.
Виды географических карт: современная классификация
С древних времён и по настоящее время накопилось огромное количество видов географических карт. Для удобства хранения и использования их делят на группы: по масштабу, по охвату территории, по числу цветов, слоёв и красок, по содержанию, по характеру использования и назначению. С внедрением компьютерной техники разнообразие карт сильно увеличилось, поэтому классификация карт постоянно дополняется. Виды географических карт по масштабу нам уже знакомы.
Карты по масштабу
Виды географических карт по содержанию
На карте отображаются объекты и явления природы и общества. Некоторые из них мы можем наблюдать на местности, другие (магнитные склонения, климатические явления, эпицентры и силу землетрясений) получают в результате наблюдения с помощью специальных приборов. Определенные явления связаны с изучением жизни и деятельности людей и исторических событий.
Карты могут показывать изменение явлений во времени (разливы рек и озер), перемещение явлений (маршруты путешествий, пассажиро- и грузопотоки, морские течения), реальные и прогнозные, давать оценку явлениям (оценочные карты) и т.д.. В зависимости от того, что изображено при помощи условных знаков, карты делят на тематические, общегеографические и специальные.
На общегеографических (обзорных и топографических) картах главным образом изображают рельеф, водоёмы, дороги, крупные города и посёлки. Могут там присутствовать обозначения границ, типа растительности, хозяйственные объекты (на топографических картах), полезные ископаемые. Все объекты на них равнозначны, находятся как бы в одной плоскости.
Содержание общегеографических карт зависит от масштаба и назначения. Чем крупнее масштаб, тем больше объектов показано на карте. На полётных общегеографических картах дополнительно изображают изогоны и магнитные склонения
Среди общегеографических карт выделяют гипсометрические, на которых особое внимание уделено одному элементу – рельефу
Обзорная общегеографическая карта
Тематические карты более подробно передают природные или экономические явления и их качественные и количественные характеристики. На них выделяется общегеографическая часть содержания, которая является географической основой, служащей для ориентирования по карте и привязки содержание (например, характеристика почв или геологического строения территории). Одно или несколько элементов показаны с большей глубиной и подробностью.
В названии таких карт указана тема, например: карта промышленности, климатическая карта и т. д. Общегеографические карты называют только изображаемую территорию: карта мира, карта Евразии. Тематические карты классифицируют по-разному. По содержанию среди тематических карт выделяют 3 класса: физико-географические карты (карты природы), социально-экономические и карты природно-общественной сферы. Каждый из этих классов подразделяют на разделы, которые в свою очередь делятся на роды и виды.
По степени обобщённости их делят на аналитические, синтетические и комплексные.
Специальные карты предназначены для решения практических, чаще всего технических задач. Они предназначены для специалистов: штурманов, инженеров, землеустроителей и др. К ним относят:
Типы тематических карт
Есть несколько типов тематических карт. Вот некоторые классификации и основные характеристики каждого из них:
Физическая карта: собирает различную информацию, относящуюся к физическим аспектам места (рельеф, высота, гидрография и т. Д.). Цвета карты указывают на некоторые важные аспекты. Например, коричневый цвет используется для обозначения плато и гор; более темные цвета для обозначения высоты; и зеленый для обозначения равнин.
Карта растительности: представляет информацию, относящуюся к типу растительного покрова данной местности. Как и физическая карта, она полна цветов и легенд, облегчающих понимание читателем.
Политическая карта: собирает различную информацию об административных регионах территории, то есть политико-территориальном делении. Таким образом, представлены важнейшие государства, столицы и города. Цвета также очень важны в этом типе карты, отмечая границу между территориями.
Экономическая карта: собирает аспекты, связанные с типом экономики каждого региона, то есть экономической деятельностью, развитой на каждой территории (отрасли, торговля, услуги) на основе секторов экономики. Он также может предоставлять информацию о PIB, HDI и других.
Историческая карта: показывает информацию или исторические события в определенном месте. Обычно он содержит заголовки, связанные с контекстом. Исторические карты также могут указывать на эти старые карты.
Культурная карта: объединяет разнообразные культурные явления региона, государства, страны, континента. В этом случае он также может представлять этническую принадлежность страны или региона (этническая карта) или некоторые характеристики языка или диалектов, например (лингвистическая карта).
Туристическая карта: показывает места, где туризм считается важной экономической деятельностью. Он может объединить основные места, где широко изучается это занятие, а также познакомить некоторых туристов с достопримечательностями региона
Например, основные памятники, музеи, библиотеки, исторические улицы города, штата, страны.
Карта населения: также называемая демографической картой, этот тип карты собирает информацию, относящуюся к демографической плотности данного места. Обычно они используют цвета и подписи для обозначения местоположения с большей или меньшей плотностью.
Транспортная карта: в этом случае карты могут быть связаны с автомагистралями, железными дорогами, метро, судоходными реками и другими. Обычно он содержит легенды о дорогах, а также о расстояниях между некоторыми местами.
Климатическая карта: собирает информацию, относящуюся к типу климата и метеорологическим явлениям, которые происходят в данном месте.
Плювиометрическая карта: широко используется в метеорологических исследованиях, этот тип карты собирает информацию об осадках в некоторых местах.
Узнайте больше по теме, прочитав статьи:
Общие понятия картографии
Человечество на любом этапе развития испытывало потребность отображать и сохранять для потомков ценную информацию. Любое упоминание о месте расположения удобных для жизни земель или территорий, богатых пищей, нужно было «записать» и передать сородичам. Это стало предпосылкой появления карт. Сведения об окружающем мире зарисовывались на камнях или стенах пещер.
Одним из первых объектов исследования людей стал рельеф земной поверхности. Начертанные особенности территории обитания были прообразом современных географических карт. Изображение территории требовало особого взгляда исследователя. Для того, чтобы все детали рельефа уместились на одном чертеже, нужно было изображаемое уменьшить, географические объекты зашифровать в виде условных знаков.
Под географической картой понимают чертеж, на котором изображен определенный фрагмент поверхности земли, отображенный посредством условных знаков в заранее рассчитанном масштабе.
Глобусы
Глобус (от латинского Globe — шар) представляет собой копию Землив меньших размерах. Впервые было доказано, то земной шар имеет форму круга, в Древней Греции. С тех пор считается, что для корректного отображения земной поверхности нужно использовать глобус, как элемент, полностью повторяющий структуру.
Главное преимущество глобуса — он предоставляет данные без искажений (искажений, прежде всего, лишена земная кора). Работая с ним мы получаем точное расположение и очертание морей, континентов, океанов, островов и других объектов. К недостаткам этого вида отображения поверхности следует отнести ограниченность по размерам. Глобусы, в большинстве своем, небольшого размера, поэтому детально исследовать местность по нему не выйдет.