3.3. Картографические проекции

Компасные карты (портоланы) – морские навигационные карты, употреблявшиеся с XIII по XVI в. в связи с торговым мореплаванием в Средиземном море. Для определения и прокладки пути корабля на карте в ряде точек наносились компасные сетки, указывавшие положение стран света и промежуточные направления, а также помещались (впервые) линейные масштабы. В конце XV – начале XVI в. компасные карты уступили место картам с сетью меридианов и параллелей.

Рис. 118. Компасная карта. Фрагмент портолана северной части Атлантического океана амстердамского картоиздателя Питера Мортье 1700 г. из «Морского атласа всего мира»

Рис. 119. Картографическая проекция на Генеральной карте Российской империи. 1734 г. Составлена И.К. Кириловым

Рис. 120. Титульный лист «Атласа Всероссийской империи», составленного И.К. Кириловым. 1734 г.

Меридиан - это линия сечения эллипсоида плоскостью, проходящей через данную точку и полярную ось вращения Земли.

Параллель - это линия сечения эллипсоида плоскостью, проходящей через данную точку и перпендикулярной земной оси. Параллель, проходящая через центр эллипсоида, называется экватором.

Картографическая проекция – это математически определенное отображение поверхности эллипсоида или шара на плоскости. При этом на карте передаются положения и очертания картографируемых объектов, а также сетка меридианов и параллелей. Закон, определяющий картографическую проекцию, выражается ее уравнениями, указанием графического построения, таблицей координат и другими способами.

Уравнениями картографической проекции называют два уравнения, определяющие связь между координатами точек на карте и соответствующих точек на поверхности эллипсоида или шара:

x = f(φ; λ) y = f(φ; λ),

где х, у – прямоугольные координаты; φ, λ – географические координаты

(φ - географическая широта, λ - географическая долгота).

Число возможных функциональных зависимостей и, следовательно, проекций неограничено.

Поверхность эллипсоида или шара нельзя развернуть на плоскости без разрывов и перекрытий, т. е. без деформации поверхности эллипсоида.

Рис. 117. Эллипсы искажений на карте

Для наглядного представления о величине и характере деформаций, свойственных определенной картографической проекции, рассматривают, как изображаются на плоскости бесконечно малые окружности, взятые в разных точках на поверхности эллипсоида. При различных искажениях в разных проекциях бесконечно малая окружность на поверхности эллипсоида в общем случае изображается на плоскости эллипсом, который называется эллипсом искажений.

Ремезов Семен Ульянович (1642 – после 1720 гг.) – сибирский картограф и географ. Основатель единственного в Сибири каменного Кремля в Тобольске, основоположник инженерной графики Урала и Сибири, архитектор и строитель, художник и историк, выдающийся русский ученый. Известен, главным образом, своими географическими и картографическими произведениями.

Впервые картографические проекции стали использовать в Древней Греции в VI–I вв. до н.э. В это время были заложены научные основы картографии, созданы первые карты, учитывающие шарообразность Земли. Дальнейшее развитие картографических знаний, развитие мореплавания и торговли, огромный спрос на географические карты потребовали от картографии стремительного совершенствования, разработки новых картографических проекций. Некоторые из созданных в средневековье проекций оказались настолько удачными, что применяются и в настоящее время.

Герард Меркатор (1512–1594) (латинизированное имя Герарда Кремера) – фламандский картограф и географ. Наиболее известен как автор картографической проекции, носящей его имя. Меркатор впервые применил эту равноугольную цилиндрическую проекцию при составлении навигационной карты мира на 18 листах (1569 г.). В настоящее время проекция Меркатора применяется для составления морских навигационных и аэронавигационных карт.

Средневековая картография достигла наивысшего расцвета в трудах Герарда Меркатора. Он не только составил наиболее точные карты мира, но и разработал несколько картографических проекций, которые сменили компасные карты мореплавателей и помогли овладеть просторами Мирового океана.

Кирилов Иван Кириллович (1695–1737) – крупный государственный деятель, обер-секретарь Сената, выдающийся русский картограф и географ XVIII в. Ставил одной из целей своей жизни создание русской картографии, не зависимой от иностранных ученых, авторитет которых в то время был очень высок.

В России становление научной картографии связано с именем Петра I. Однако карты Сибири С.У. Ремезова, изданные в начале царствования Петра I, были без градусной сетки. Картографическая проекция впервые была применена в первом русском «Атласе Всероссийской империи» И.К. Кирилова, изданном в 1734 г.