- •Введение
- •Лабораторная работа 1. Определение свойств картографических проекций по их уравнениям
- •1. Определение ортогональности картографической сетки.
- •2. Вычисление частных масштабов длин m, n, a,b, масштаба площади p, максимального искажения углов .
- •3. Определение группы проекций по характеру искажений.
- •4. Определение вида картографической сетки.
- •Лабораторная работа 2. Решение картографических задач на сетках картографических проекций
- •1.Нормальная равноугольная цилиндрическая проекция (проекция Меркатора)
- •2. Нормальная равноугольная коническая проекция
- •3. Построение линий положения
- •4. Вычисление длин линий по формулам
- •5. Измерение длин линий
- •6. Оформление лабораторной работы
- •Тамара Владимировна Шулякова
- •213407, Г. Горки Могилевской обл., ул. Студенческая, 2
1. Определение ортогональности картографической сетки.
Сетка проекции является ортогональной, если коэффициент Гаусса f=0. В противном случае сетка проекции не ортогональна и следует определить угол между меридианами и параллелями i:
Из уравнения (1.4) следует, что в проекции (1.2) f0, т.е. картографическая сетка не ортогональна. Для данной проекции имеем f0, следовательно, угол i между изображениями меридианов и параллелей лежит во второй четверти. Учитывая (1.4), (1.6), (1.7) получаем из (1.8)
2. Вычисление частных масштабов длин m, n, a,b, масштаба площади p, максимального искажения углов .
Частный масштаб длин вдоль меридианов определяется выражением
Подставив значение е из (1.6) в формулу (1.10), получаем
Выражение частного масштаба длин вдоль параллелей имеет вид
После подстановки g из (1.7) в (1.12) находим n=1, т.е. в рассматриваемой картографической проекции длины сохраняются вдоль параллелей. Из (1.11) следует, что частные масштабы длин по меридианам зависят и от широты и от долготы. На среднем меридиане при =0 масштаб m равен единице, т.е. этот меридиан также изображается без искажений. С удалением от экватора и от среднего меридиана частный масштаб длин m увеличивается.
В проекциях с ортогональной сеткой главные направления совпадают с меридианами и параллелями, а экстремальные масштабы длин a и b совпадают с масштабами длин m и n. В таком случае:
если mn, то a=m и b=n,
если mn, то a=n и b=m.
В исследуемой проекции сетка неортогональна, поэтому главные направления не будут совпадать с меридианами и параллелями и экстремальные масштабы не будут равны масштабам по меридианам и параллелям. Значения экстремальных масштабов в этом случае находим из уравнений:
где A=; B=
Подставив в (1.13) значения ранее полученных величин , найдем сначала A и B, а затем экстремальные масштабы a и b. Студентам предоставляется возможность самостоятельно определить эти величины.
Для определения частного масштаба площадей можно использовать формулы
Учитывая выражение (1.5), получаем, что p=1, т.е. площади на экваторе не искажаются. В проекциях с ортогональной сеткой i=90, sini=1 и p=mn.
Максимальное искажение углов можно найти по одной из формул:
Формулы тангенсов применяются в случае равновеликих проекций при p=1, так как в этом случае они упрощаются и имеют вид
В остальных случаях применяется формула синуса.
В исследуемой проекции находим
3. Определение группы проекций по характеру искажений.
Все проекции по характеру искажений делятся на три группы равноугольные, равновеликие и произвольные. Картографическая проекция является равноугольной, если выполняется условие: f=0,m=n.
Картографическая проекция является равновеликой, если p=const, и в частности, если p=1.
Во всех остальных случаях картографическая проекция является произвольной по характеру искажений. Однако, среди произвольных проекций выделяется группа равнопромежуточных проекций, у которых один из экстремальных масштабов длин равен единице, т.е. а=1 или b=1. К тому же, если сетка проекции ортогональна, то проекция будет называться равнопромежуточной вдоль меридианов (f=0 и m=1) или равнопромежуточной вдоль параллелей (f=0 и n=1).
Проверка на равноугольность. В нашем случае условие равноугольности не выполняется, так как f0, mn. Следовательно, проекция не равноугольная.
Проверка на равновеликость. Условие равновеликости для шара можно записать в виде
h=R2cos (1.18)
Сравнение (1.5) и (1.18) показывает, что условие равновеликости выполняется. Следовательно, проекция (1.2) по своим свойствам является равновеликой.
В случае, когда условие равноугольности или равновеликости не выполняется, проверяется еще, не удовлетворяются ли условия сохранения длин вдоль меридианов или параллелей, т.е. условие равнопромежуточности.