21.Математическая основа карт. Геодезическая основа, масштаб, картографические проекции и связанные с ними картографические сетки (сетки меридианов и параллелей). Искажения на картах и их виды.

Математическаяоснова карт - совокупность элементов, определяющих математическую связь между реальной поверхностью Земли или другого небесного тела и плоским картографическим изображением. Отражает геометрические законы построения карты и геометрические свойства изображения, обеспечивает возможность измерения координат, нанесения объектов по координатам, достаточно точные картометрические определения длин, площадей, объёмов, углов и др. Благодаря этому карту иногда называют графоматематической моделью окружающего мира. К математической основе относят проекцию карты, координатные сетки (географические, прямоугольные и иные), масштаб, геодезическое обоснование, а также компоновку, т. e. размещение всех элементов карты в пределах её рамки. Геодезическа основа - Градусными измерениями называют геодезические измерения длины дуги Земного меридиана для определения формы Земли и ее полярного и экваториального радиусов. первые в истории размеры Земли были определены греческим ученым Эратосфеном, жившем в Египте. Эратосфен измерил длину дуги земного меридиана между г. Александрия и г. Сиеной (район Ассуана) и получил длину окружности Земли, равную 39 500 км, а величину радиуса 6 320 км. Эратосфен получил весьма приближенные результаты, но вполне удовлетворительные для того времени. В VII веке н.э. по измерениям арабских ученых окружность Земли была получена равной 40 255 км, а радиус – 6 406 км. Масштаб - отношение длины линии на планеили вообще чертеже к ее действительной длине. Местность может бытьизображена на бумаге лишь в значительном уменьшении и потому М. планов игеографических карт всегда очень мал; подробности механизмов,изображения микроскопических объектов и т. п., наоборот, приходитсяделать в увеличенном виде; вообще очень редко предметы изображаются всвоих естественных размерах, т. е. в М., равном единице. М. выражаетсяили дробью (численный М.), в которой числитель единица, а знаменательчисло, показывающее во сколько раз действительная длина каждой линиибольше соответствующей ей линии на чертеже, или особым построением(линейный М.), состоящим из прямой, разделенной на мелкие части, напр.дюймы, с подписями у каждого подразделения, показывающимисоответствующую длину в действительности. Сущность картографической проекции, выражающей аналитическую зависимость между координатами точек поверхности земного эллипсоида и его изображения на плоскости, обязывает начинать работы по созданию карты с построения системы координатных линий — плоского изображения соответствующих линий на поверхности эллипсоида. Та или иная координатная сетка лежит в основе всякой географической карты, т. е относится к обязатель­ным ее элементам. Однако на некоторых картах координатные сетки отсутствуют, что допустимо, когда карта покрывает относительно небольшое пространство, не предназначена для измерений или является схемой Опорная геодезическая сеть обеспечивает переход от физической поверхности Земли к поверхности эллипсоида и правильное положение географических элементов карты относительно координатной сетки. Геодезическая сеть необходима в процессе съемок, обычно показывается на топографических картах и таким образом включается в их содержание. В связи с координатной сеткой карты и ее масштабом, определяющим общий размер картографического изображения, рассматриваются также рамки карты, ориентирование и размещение изображения относительно рамок (компоновка карты) деление карт большого размера на листы, а также система обозначения этих листов и некоторые другие вопросы. Кроме картографического изображения всякая карта имеет вспомогательные элементы, облегчающие чтение карты и работу с ней К вспомогательным элементам принадлежит легенда карты— свод (таблица) использованных картографических знаков с необходимыми к ним пояснениями и графики для измерений по картам (расстояний, и углов, площадей, координат точек, крутизны скатов и т. п.). В число вспомогательных элементов входят также названиекарты, сведения об исполнителях, справочные данные о времени составления карты, об использованных источниках и др., а на изданных картах—также выходные данные: название издательства, место и год издания и т. п.Наконец, на полях карты или ее свободных местах внутри рамки иногда помешают дополнительные карты и графические построения (профили, диаграммы, блок-диаграммы и т. п.), таблицы и текстовые данные, которые поясняют, дополняют и обогащают в том или ином отношении собственно картографическое изображение.В любой проекции существуют искажения, они бывают четырёх видов:искажения длин искажения углов искажения площадей искажения форм На различных картах искажения могут быть различных размеров: на крупномасштабных они практически неощутимы, но на мелкомасштабных они бывают очень велики.Искажение длин — базовое искажение. Остальные искажения из него логически вытекают. Искажение длин означает непостоянство масштаба плоского изображения, что проявляется в изменении масштаба от точки к точке, и даже в одной и той же точке в зависимости от направления.Это означает, что на карте присутствует 2 вида масштаба: Главный, он на карте подписывается, но на самом деле это масштаб исходного эллипсоида, развертыванием которого в плоскость карта и получена.Частный масштаб — их бесконечно много на карте, он меняется от точки к точке и даже в пределах одной точки.Для наглядного изображения частных масштабов вводят Эллипс искажения.Искажения площадей логически вытекают из искажения длин. За характеристику искажения площадей принимают отклонение площади эллипса искажений от исходной площади на эллипсоидеИскажения углов логически вытекают из искажения длин. За характеристику искажений углов на карте принимают разность углов между направлениями на карте и соответствующими направлениями на поверхности эллипсоида.Искажения формы — графическое изображение вытянутости эллипсоида.

22.Способы картографического изображения. Названия на картах. Топонимика. Общегеографические карты. Элементы содержания топографических, обзорно-топографических и мелкомасштабных общегеографических карт и их изображение.

Географическая карта (г.к.), как особый вид картографических произведений.Элементы географической карты и их особенности в различных типах карт. Г.к.- уменьш, обобщенное, наглядное, закономерно искаженное изобр-ие действ-ти на плоскости, постр-ое по опр-м математ з-м, показанное с пом-ю спец-х усл-х знаков расположение, взаимосвязи, сост-ие, изм-ие во t и развитие объектов, явл-ий, прир- и общ-ва. Картограф. модели, какими явл г.к, имеют свои особ-ти. Все явления, распол вблизи зем. повер-ти, оказ-ся на картогр моделях как бы спроектированными с этой поверхности. Это создает пердпосылку для воз-ти устан по картам геоположение изобр на них обьектов, их размеры и взаимное расп-ие. Реализуется такая предпосылка наличием важного свойства карт. моделей - точность в показе местоп-ия изображенных на них обьектов. К числу важных свойств карт. моделей относят и обзорность (чит-ль карты м/одним взором увидеть всю отобр на ней часть зем. пов-ти) и наглядность (можно срав-но легко воспр-ти в своем мозгу особ-ти показанных на карте явл-ий). Др св-ва карты: однозначность – каж точке карты соотв лишь одно значение картогр признака, а каж знаку лишь один смысл, непрерывность, достоверность и точность, метричность – возм-ть устан по карте дейст-ть, абстрактность – передача дейс-ти через условн знаки, лаконичность, избирательность (спос-ть раздельно показать ф-ры, кот в деств-ти действуют совместно) и синтетичность(обратное св-во), спос-ть перевода по карте кол-во инф-ии в иное качество, св-во легенды. Перечисл-ми св-ми одновр не обладает ни один из др. видов изображений (моделей) земной пов-ти (аэро и косм.снимки, рисунки, матем. модели). Поэт знач-ие г.к. в познании дейс-ти очень высоко. «-» карты: плохая передача динамики, геометр формация изобр-усл знаки плохо передают генезис. «+» средство фиксации, накопление и хранение инф-ии, карта исп-ся, как средство решен ряда практич-х задач, карта, как средство познания, агитационная. Ф-ии карт (по Салищеву): коммуникативная (т.е передача инф-ии, осущ-ся при исп-ии карт как источ сведений, карты выст как хранители инф-ии), оперативная (решение с пом карт разл практ задач-напр. в навигации, при планировании трасс, путей сообщения, разр планов освоения территорий), познав (исп-ся спец-ми разных сфер деят-ти), прогнозтическая (выявл-ся разн напр-ия буд развития изучаемых по ним явлений). Изуч-ие к-л явл, основ-ое на анализе и исп-ии Г К, наз-ся картогр методом исследования. Б знач приобрели г.к. как ср-во научных исс-ий. Основные элементы г.к.: само картогр изобр-ие и его матем основа. Картогр изобр-ие – это все те усл обозначения, кот на карте отобр явления и обьекты дейст-ти. Картогр изобр включает элементы содержания (гидрограф сеть, рельеф, растит-ть и грунт, насел-е пункты, пути сообщ и ср-ва связи, элементы экон-ки и культуры) и элементы допол хар-ки (доп карты, врезки и профили, диаграммы и графики, текст и цифр данные). Геометре свойства карт изобр-ия – размеры и форма участков, занят геогр. обьектами, расстояния м/отд пунктами, направления от одного к другому – опред-ся его матем основой. Мат. основа карт вкл в кач-ве сост частей геодез основу, мсштб и картогр проекцию. Пов-ть суши Земли со всеми ее неровностями наз физ или топографич пов-ю.Она оч сложна и трудно поддается математ выражению. Поэт для построения карт прих-ся проектировать ее на иную, более простую, теоретическую (мысленную) пов-ть, кот наз уровенной. Уровенную пов-ть предст-т как пов-ть МО мысленно продолженную под материки при условии, что она в любой точке перпендикулярна отвесной линии. По срав с физ.пов-ю ее отличает б сглаженность. Фигуру земли огранич уровеной пов-тью наз геоидом. Сложн форма геоида близка к эдипсоиду. Элипсоид- пов-ть, образ вращением эллипсоида вокруг меньшей оси. У нас в стране принят эллипсоид Красовского со след. размерами: Большая полуось а=6378245м малая полуось (совпадает с осью вращения земли) b=6 356 863 м. Разность полуосей a-b=21382м. Т.о. элипсоид Красовского мало отличается от шара, поэт его наз «сфероидом». На картах б территорий ист размеры Земли оказ уменьш в млн-ы раз. При таком умен-ии различие величин б и м полуосей оказ на глаз незаметным. Поэт при постр карт для упрощения расчетов Землю принимают за прав шар с радиусом 637.1 км. От разм принятого эллипсоида завис положение точек зем пов-ти , изоб-ых на картах, их взаимн расп-ие, а сам результат вычисления формы и величины земного эллипсоида составляют геодезическую основу карт. Степень уменьшеня определяется масштабом будущей карты. Масштаб выражается дробью, числитель которой равен единице, а знаменатель- величиной, указ, во сколько раз происходит уменьшение. Уменьшенную до нужного размера пов-ть эллипсоида требуется далее отобразить на плоскости. Для такого перехода применяют ту или иную картогр проекцию. Картогр проекциями – матем способы изобр-ия на плоскости пов-ти эллипсоида. Т.о. чтобы получить изоб-ие физ. пов-ти Земли на плоскости, нужно выпол след операции: 1—перенести ее на уровенную пов-ть., 2-выполнить уменьшение до нужных размеров, 3-применить картогр проекцию. Точки зем пов-ти будучи спроектированными на эллипсоид Красовского приобрет опред геогр координаты – широту и долготу. Их величина связана с тем, какие меридианы и параллели пересекаются в дан точке. Меридиан - это линия пересечения земн элипсоида плоскосью, перпенд оси вращения. Линии меридианов и параллелей образуют градус сеть Земли, а их изображения на картах называют картографической сеткой.Экватор-паралель, плоскость кот проходит через ось вращения Земли с пов-тью эллипсоида. Широту точек опр-ют как угол, образ отвесной линией из данной точки пов-ти эллипсоида и плоскостью экватора. Долгота - двугранный угол м/плоскостью Гринвич «нулевого»меридиана и плоскостью меридиана данной точки. При построении карты сначала на листе бумаги сначала в масштабе и картогр проекции размещают узл точки пересечения меридианов и параллелей и строят эти самые линии. Затем в обр-ся клетки врисовывают геогр очертания. Кроме картогр изображения и матем. основы, карты м/иметь эл-ты оснащения: номенклатуру карты, картогр графики (шкала заложений, гипсометрическая шкала, градусн сетка, вспомогат углы), легенда карты (знаки, текст, табл);