2.2. Глобус, карта, план

Любое изображение земной поверхности – это ее моделирование. Земная поверхность моделируется на глобусах, картах и планах. Глобус – это объемная модель земного шара. Считается, что первый географический глобус был создан в конце XV в. В XVII и XVIII вв. глобус применяли в мореплавании. Сегодня он широко используется в школах в качестве наглядного учебного пособия. На глобусе представлена вся земная поверхность, причем объекты (материки, острова, океаны и др.) показываются наиболее точно, в неискаженном виде, сохраняя в отличие от изображения на мелкомасштабных картах свою форму, длину и площадь. Масштаб глобусов очень мелкий от 1:30000000 до 1:70000000. Масштаб школьных глобусов обычно 1:50000000.

Карты существовали уже в глубокой древности. Самые древние карты, сохранившиеся до настоящего времени, были созданы в древних Египте и Китае. В античное время греческие ученые уже создавали карты с учетом шарообразности Земли. В средние века в связи с бурным развитием мореплавания создавались морские (навигационные) карты. В эпоху Великих географических открытий рождались карты новых открытых земель. В XIX в., в основном, в военных целях создавались подробные карты местности (топографические карты), которые позднее использовались при строительстве дорог и инженерных сооружений. В ХХ в. развитие науки потребовало создания множества тематических карт: геологических, климатических и др.

Карта – это уменьшенная обобщенная модель земной поверхности на плоскости, построенная по математическим правилам в определенной картографической проекции и масштабе. Картографическая проекция и масштаб являются математической основой карты.

Изобразить на плоскости контуры объектов, расположенных на поверхности любой сферической формы, в том числе земного шара, без их искажений невозможно, поскольку поверхность эллипсоида или шара нельзя развернуть на плоскости без разрывов или складок. На картах различают 4 вида искажений: искажение длин, площадей, углов и контуров. Причем, чем мельче масштаб, тем искажения больше, а чем он крупнее, тем искажения меньше. Это и понятно, ведь чем меньше площадь земной поверхности, тем больше она приближается к плоской поверхности, то есть к плоскости карты, и наоборот, чем больше изображаемая площадь поверхности Земли, тем она становится все сферичной. Следовательно, на плоской поверхности карты присутствуют больше искажений. На картах крупного масштаба и планах искажения настолько малы, что ими практически пренебрегают.

План – это чертеж относительно небольшого пространства земной поверхности, выполненный в условных знаках и крупном масштабе. Такие чертежи составляют для небольших участков местности, площадью несколько км² и менее, принимаемых за плоскую поверхность. То есть при составлении планов кривизна земной поверхности не учитывается и земная поверхность принимается за плоскость, следовательно, на планах не изображаются ни меридианы, ни параллели. Вычерчиваются они в масштабе 1:5000 и крупнее. На планах изображаются все объекты, выражающиеся в масштабе. Объекты показываются с полным соответствием их натуральных длин, площадей, углов, с сохранением их форм и очертаний, то есть искажения, присущие картам на планах отсутствуют. Ориентирование плана по сторонам горизонта осуществляется с помощью стрелки, обычно направленной вверх и показывающей направление на север. Отличия плана от карты приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Отличительные характеристики карты и плана

ХАРАКТЕРИСТИКИ	КАРТА	ПЛАН
Кривизна земной поверхности	учитывается	не учитывается
Масштаб	от 1:10 000 и мельче	от 1:5 000 и крупнее
Градусная сеть	Есть	Нет
Искажения	Есть	Нет
Географические координаты	обязательны	не обязательны
Ориентировка по сторонам горизонта	по градусной сети (меридианам и параллелям)	по стрелке, указывающей направление на север

Простейшие из видов вспомогательных проекций и наиболее часто употребляемые – это цилиндрическая, коническая и азимутальная.

Цилиндрическая картографическая проекция представляет собой цилиндр как бы одетый на земной эллипсоид (шар), который соприкасается с ним по экватору, в силу чего искажения здесь будут отсутствовать. На цилиндр проецируется поверхность Земли, причем наименьшие искажения наблюдаются в приэкваториальных и средних широтах, а наибольшие – в полярных областях. В этой проекции меридианы представляют собой параллельные равноотстоящие друг от друга прямые линии, а параллели – прямые линии, перпендикулярные к линиям меридианов. Чаще всего цилиндрическая проекция используется для построения карт мира.

Коническая картографическая проекция представляет собой одетый на земной эллипсоид конус, вершина которого находится над полюсом, а соприкосновение происходит в умеренных широтах, где и наблюдаются наименьшие искажения. В этой проекции параллели изображаются дугами концентрических окружностей, а меридианы – прямыми лучами, расходящимися веером от полюса. Коническая проекция удобна для изображения территорий, вытянутых по широте. Именно в такой проекции построены карты, изображающие территорию России.

Азимутальная картографическая проекция представляет собой соприкасающуюся с земным эллипсоидом (шаром) в какой-то точке плоскость. В этой точке наблюдаются нулевые искажения. Такая проекция с точкой соприкосновения на полюсе очень удобна для изображения полярных областей. В азимутальной проекции параллелями являются концентрические окружности с центром на полюсе, а меридианы – радиусы, расходящиеся от полюса.

Для устранения или уменьшения того или иного вида искажений используются специальные картографические проекции. Например, проекция Меркатора, используемая для составления морских навигационных карт, где углы сохраняются без искажений, но подвергаются сильному искажению длина и площадь.

Вопросы для самоконтроля.

1. Что такое глобус? В чем его преимущество по сравнению с картой?

2. Какой масштаб бывает у глобусов?

3. Что такое карта?

4. Для чего нужны карты?

5. Какие виды искажений бывают на картах?

6. Почему на крупномасштабных картах меньше искажений, чем на мелкомасштабных?

7. Что такое план?

8. Назовите известные Вам картографические проекции.

9. Что представляют собой меридианы и параллели на картах в случае использования цилиндрической, конической и азимутальной картографических проекций?