Географическая карта – модель земной поверхности

Изучение содержания параграфа предоставляет возможность:

· углубить знания о видах искажений на географических картах;

· изучить картографические проекции, используемые для изображения шарообразной Земли на плоскости;

· более глубоко изучить топографические карты.

Географическая карта – это уменьшенное, математически определенное, генерализованное изображение поверхности Земли, на котором все объекты показаны в принятой системе условных знаков. (Назовите отличия карты от плана. Назовите виды географических карт по охвату территории, масштабу и содержанию).

Земную поверхность на плоскости изображают с помощью математических способов, которые отражают в картографических проекциях. При развертывании поверхности эллипсоида на плоскость углы, длины линий, площади, геометрические формы географических объектов искажаются. В зависимости от характера искажения картографические проекции делятся на равнопромежуточные (сохраняется главный масштаб по меридианам и параллелям, но присутствуют искажения площадей и углов), равноугольные (не искажаются углы и направления, но искажаются расстояния и площади), равновеликие (не искажаются площади, но искажаются углы) и произвольные (искажаются и углы, и площади).

Картографические проекции различаются и по построению (по видам изображений меридианов, параллелей и формы картографической сетки). Чтобы перенести поверхность эллипсоида на плоскость, применяют вспомогательные геометрические поверхности (цилиндр, конус и др.) По этому признаку картографические проекции делятся на азимутальные, цилиндрические и конические. При выборе проекций при составлении карты всегда задаются определенные требования, а именно сохранить на карте подобие очертаний объектов (равноугольные проекции), или сопоставить площади (равновеликие проекции), или сохранить равенство углов (равнопромежуточные проекции). Выбор проекции для карты зависит от ее назначения и масштаба. Например, для морских навигационных и топографически карт используются равноугольные цилиндрические проекции.

При построении цилиндрической проекции земной шар помещен в полый цилиндр так, что его боковая поверхность касается Земли по экватору, а ось совпадает с осью вращения Земли (рис. 1). Далее на поверхность цилиндра переносятся все меридианы (дуги больших кругов) и параллели (дуги малых кругов). Разрезав после этой операции цилиндр по образующей и развернув его в плоскость, получим картографическую сетку меридианов и параллелей в нормальной цилиндрической проекции. На цилиндрической проекции меридианы и параллели перпендикулярны друг другу и представлены прямыми линиями.

Рис. 1 – Прямая цилиндрическая проекция

При построении конической проекции в качестве вспомогательной фигуры, на которую переносится градусная сеть, используется конус. При условии, если ось конуса совпадает с осью вращения Земли, то это будет нормальная (прямая) коническая проекция. В конической проекции углы и площади искажаются сравнительно мало, масштаб сохраняется по всем меридианам. В конической проекции изображают части света и отдельные государства.

При построении азимутальной проекции градусная сеть переносится с глобуса непосредственно на касательную или секущую плоскость, без использования каких-либо промежуточных фигур. Внешний вид картографических сеток зависит от положения касательной плоскости, центра проектирования. Если плоскость перпендикулярна к оси вращения Земли, то получается полярная (нормальная) азимутальная проекция. В этой проекции картографируют полярные области Земли. Если плоскость перпендикулярна к плоскости экватора, то получается экваториальная (поперечная) азимутальная проекция. Она используется для построения карт полушарий, где по краю полушария меридианы имеют вид полуокружности, которые значительно длиннее среднего меридиана.

Среди географических карт выделяют топографические карты, которые подробно и точно отражают все элементы земной поверхности. Основное отличие топографических карт – это крупномасштабность, а именно масштаб от 1: 200 000 до 1: 10 000. Эти карты дают возможность получить достоверную информацию об объектах и явлениях конкретной территории и дают количественно-качественные характеристики.

Важнейшим свойством топографической карты является наглядность, что позволяет формировать конкретный образ территории в тесной взаимосвязи картографических объектов и явлений. Карта дает возможность осуществлять обзор территорий и на этой основе осуществлять сравнение и пространственную характеристику.

Лист топографической карты ограничен отрезками двух меридианов и двух параллелей, каждая из которых делится на равные части с интервалом в 1^' по широте и долготе, что позволяет определять географические координаты любой точки на карте. На карту наносится километровая сетка в виде линий, пересекающихся под прямым углом.

Топографическая карта строится в системе масштабных (населенные пункты, реки, озера, леса, болота и др.) и внемасштабных знаков (колодцы, башни, отдельные деревья и др.). Рельеф изображается горизонталями.

Для изображения на картах объектов земной поверхности используются различные картографические способы: значки, линейные знаки, знаки движения, изолинии, ареалы, качественный фон, точечный способ, картограммы и картодиаграммы и др.

Картографические знаки характеризуют вид объекта (река, озеро, дорога) и отдельные количественные (ширина реки, высота дерева) и качественные (материал, из которого сделан мост) характеристики; пространственные положения, форму и размеры объектов.

Способ значков не выражается в масштабе карты (населенный пункты, промышленные и сельскохозяйственные предприятия и др.). Значки бывают геометрические, буквенные, символические и художественные. Размеры значков характеризуют количественные, а цвет – качественные показатели.

С помощью линейных знаков изображаются реки, каналы, пути сообщения, границы, линии связи и др.

С помощью знаков движения показывают перемещения и передвижения природных явлений (направления ветров и др.) и социально-экономических явлений (перевозка грузов и др.).

Для изображения рельефа, температуры, осадков и др. используется способ изолиний.

Способом ареалов отображают на картах разные явления, которые занимают определенные площади в заданном масштабе (области распространения отдельных видов растений и животных, посевы сельскохозяйственных культур и др.). Площади распространения оконтуриваются замкнутой кривой линией.

Способ качественного фона используется для передачи качественных характеристик явлений, имеющих сплошное или прерывистое распространение. Качественный фон используется при составлении геологических, геоботанических, почвенных и других карт.

Точечный способ используется для отображения рассредоточенных объектов и явлений, которые требуют количественной характеристики (места обитания редких видов животных и растений, поголовье скота и др.). В легенде обязательно указывается «вес точек» (одна точка – 10 экземпляров вида животного).

Картограммы и картодиаграммы относятся к статистическим методам. Они позволяют дать количественную характеристику внутри отдельных территорий. Картограммы строятся на основании относительных показателей (например, плотность населения), картодиаграммы – на основании абсолютных показателей (например, линейные, площадные или структурные диаграммы помещаются внутри соответствующих территориальных единиц).

Для определения расстояний по топографической карте используют линейку, циркуль и полученный результат умножат на масштаб карты. Кривые линии измеряют курвиметром или ниткой. Площади на карте определяют с помощью планиметра и методом квадрата. По карте определяют абсолютные высоты любой точки местности (видимость горизонта, крутизну склонов, строят физико-географические профиля).