Картографические проекции

Проекция карты – процесс трансформации географических координат (широта, долгота) в плановые (x,y). разворачиваемая поверхность (плоскость, конус, цилиндр) – поверхность, которая может быть сделана плоской без растяжения, посредством разрезания вдоль определённых линий и разворачивания. В создании проекций участвуют 2 элемента: фигура Земли (плоскость, сфера, сфероид)

Ни одна из картографических проекций не может сохранять большие территории без искажения формы. Для показа искажений используется индикатриса Тиссота (Tissot's Indicatrix), которая представляет собой проекцию небольшого круга, нарисованного на поверхности земного шара. На искаженной карте круг станет эллипсом, расплющенным или растянутым проекцией. Размер и форма индикатрисы изменяются от одной части карты к другой, отображая эффекты искажения проекций. По типу искажений выделяются проекции: Равноугольные локальные углы везде истинные, малые формы сохраняются без искажений, площади и расстояния искажены. Равновеликие (равноплощадные) сохраняются площади изображаемых объектов, углы и форма искажены. Равнопромежуточные масштаб сохраняется вдоль одной или нескольких линий либо сохраняется истинный масштаб между одной или двумя точками и каждой другой точкой на карте.

на равновеликой проекции Искажения на равноугольной проекции на равнопромежуточной проекции

По виду разворачиваемой поверхности различают проекции Цилиндрические Конические Азимутальные

Азимутальная картографическая проекция - картографическая проекция, в которой параллели нормальной сетки есть концентрические окружности; а меридианы - их радиусы, расходящиеся из общего центра параллелей под углами, равными разности долгот. Нормальные азимутальные проекции применяются для карт полярных стран. Поперечные и косые азимутальные проекции применяются для карт земных полушарий, материков, звездного неба, Луны и других планет. Полярная Экваториальная Косая Гномоническая Стереографическая Ортографическая Азимутальные проекции Параметрами азимутальной проекции являются географические координаты центральной точки – широта и долгота В зависимости от того, где расположен центр проецирования, получают проекции гномонические проецирование из центра шара на касательную плоскость, стереографические проецирование с поверхности шара, внешние центр проецирования находится за пределами шара, ортографические проецирование из бесконечности параллельными лучами Гномоническая проекция Ортодрома Локсодрома

Азимутальная равнопромежуточная Расстояния и направления точны по отношению к центральной точке. Используются в морской и воздушной навигации. Азимутальная равновеликая Ламберта Азимутальные проекции Эта проекция сохраняет площадь отдельных полигонов, одновременно поддерживая истинное направление от центра. Форма минимально искажена, меньше чем на 2 процента, в радиусе 15 градусов от центральной точки. За этими пределами искажение углов более значительно; Эта проекция лучше всего подходит для картографирования отдельных участков суши, имеющих либо круглую, либо квадратную форму.

Конические проекции Касательная Секущая Стандартная параллель Центральный меридиан Стандартная параллель 1 Стандартная параллель 2 Параметры конической проекции: Центральный меридиан Стандартная параллель (одна или две)

Параметры: стандартная параллель °, стандартная параллель °, центральный меридиан 100° Коническая равнопромежуточная. Конические проекции Используются для регионального картографирования территорий, расположенных в средних широтах и вытянутых, главным образом, в субширотном направлении. Использовалась в бывшем Советском Союзе для картографирования всей страны. Диапазон широт должен быть ограничен 30 градусами. Рекомендуемый выбор стандартных параллелей можно рассчитать, определив диапазон долгот в градусах с севера на юг и разделив этот диапазон на шесть. Использование Правила одной шестой для определения стандартных параллелей означает, что первая стандартная параллель равна южной границе плюс 1/6 диапазона, а вторая стандартная параллель – северной границе минус 1/6 диапазона. Изоколы масштаба длин и площадейИзоколы углов Изоколы – линии равных искажений

Цилиндрические проекции Нормальная Поперечная Косая Параметр – экватор или 2 параллели, симметричные относительно экватора Равноугольная проекция. Любая прямая линия, начерченная в этой проекции, отображает точный азимут. Эти линии истинного на правления носят название линий румба и в общем случае не описывают кратчайшее расстояние между точками. Используется для создания навигационных карт.

Поперечно – цилиндрическая проекция Меркатора Земной шар разделён на 60 зон шириной 6° Зоны нумеруются с запада на восток, начиная с 0° центральным (осевым) меридианом Проектирование происходит на воображаемый цилиндр, который охватывает земной эллипсоид по меридиану, называемому центральным (осевым) меридианом зоны. Проекция равноугольная. Локальные углы точны во всех направлениях, малые формы сохраняются, искажение формы больших территорий увеличивается при удалении от центрального меридиана. Протяженность сфероида или эллипсоида должна быть в пределах ° по обе стороны от центрального меридиана.

Цилиндр разворачивают в плоскость и накладывают прямоугольную километровую сетку с началом координат в точке пересечения экватора и центрального меридиана. Вертикальные линии сетки параллельны центральному меридиану. Для того, чтобы все прямоугольные координаты были положительны, вводится восточное смещение (false easting), равное м, т. е. координата X на центральном меридиане равна м. В южном полушарии в тех же целях вводится северное смещение (false northing) м для координаты Y Вертикальные линии километровой сетки не ориентированы точно на север (за исключением линии на центральном меридиане), угол расхождения с меридианами может составлять до 3°. Номер зоны Смещение False easting Номер зоны и смещение добавляются к восточной координате карты

Универсальная поперечная проекция Меркатора (UTM) и Проекция Гаусса-Крюгера (Gauss_Kruger). В проекции Гаусса-Крюгера цилиндр касается эллипсоида по центральному меридиану, масштаб (scale) вдоль него равен 1. UTM - это проекция на секущий цилиндр и масштаб равен единице вдоль двух секущих линий, отстоящих от центрального меридиана на м Ширина зоны6° Масштаб по центральному меридиану Начальный меридиан180° False Easting м False Northing (северное полушарие)0 м False Northing (южное полушарие) м Диапазон применения80°S - 84°N Параметры UTM Гаусса-Крюгера

Projection Gauss_Kruger(Transverse_Mercator) False_Easting False_Northing Central_Meridian Scale_Factor Latitude_Of_Origin Linear Unit Meter ( ) Geographic Coordinate System GCS_Pulkovo_194GCS_WGS_1984 Angular Unit Degree Prime Meridian Greenwich (0.0) Datum D_Pulkovo_1942D_WGS_1984 Spheroid Krasovsky_1940WGS_1984 Semimajor Axis Semiminor Axis Inverse Flattening

Разграфка и номенклатура топографических карт

Разграфка – разделение (нарезка) топокарт на листы. Номенклатура – система обозначений отдельных листов топокарт. 1 : В основу разграфки топографических карт России положен лист масштаба 1 : °4° 6°6° Лист масштаба 1 : занимает площадь 6 градусов вдоль параллели и 4 градуса вдоль меридиана Т.е. Охватывает область 6° долготы 52° С.Ш. 48° С.Ш. 60° В.Д. 54° В.Д. и 4°широты

Вся поверхность Земли делится параллелями на ряды (через 4°), а меридианамина колонны (через 6°); Стороны образовавшихся трапеций служат границами листов карты масштаба 1 : Ряды обозначаются заглавными латинскими буквами от А до V, начиная от экватора к обоим полюсам, а колонны арабскими цифрами, начиная от меридиана 180° с запада на восток. Номенклатура листа карты состоит из буквы ряда и номера колонны. Например, лист с г. Москва обозначается N - 37

АБ ВГ IIIIII IVVVI VIIVIIIIX IVI VIIXII XIIIXVIII XIXXXIV XXVXXX XXXIXXXVI 1 : N – 40 - А 1 : II - N - 40 N – 40 - XV 1 : : N – N – 40 1 : Номенклатура топографических карт России

ГВ Б 1 : : (j-49-4) а в б г А N – N – 40 – 30 – А 1 : а б в г N – 40 – 30-Б-б 1 :

Номенклатура UTM 6 8