Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Картография. Учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по направлению подготовки 21.03.02 «Землеустройство и кадастры»
.pdf
11
появились в античной Греции. Создателем первой географической
карты считают древнегреческого ученого Анаксимандра. Еще в VI в. до
н.э. он начертил первую карту известного тогда мира и отобразил Землю
в форме окруженного водой плоского круга. В III в. до н.э.
древнегреческий ученый Эратосфен написал книгу «Географика», в
которой впервые применил термины «география», «широта» и
«долгота». Древнегреческий ученый Клавдий Птолемей во II в. до н.э. в
сочинении из 8 томов «Руководство по географии» обобщил и
систематизировал знания ученых о Земле и Вселенной. Большой
точностью отличались приложенные карты, имевшие градусную сетку.
Со времен Владимира Мономаха началось развитие картографии
Киевской Руси. В XІV-XVІ ст. стали использоваться навигационные
карты. В XV ст. появились первые напечатанные карты. Начиная с XVІ
ст. стали систематическими картографические съемки суши. Появилась
профессия геодезиста. Началось картографирование открытых земель.
В XVІ веке был опубликован первый российский труд о выполнении
геодезических работ и создана карта Московской державы – «Большой
чертеж». В 1600-1601 гг. появилась карта, созданная Федором
Годуновым по «Большому чертежу», с нанесенными на неё
меридианами и параллелями и планом Москвы. Большое значение для
развития топографии и картографии имел созданный в 1739 г.
Географический департамент, руководителем которого с 1757 г. по 1765
г. был российский ученый М.В. Ломоносов. В 1822 г. создан Корпус
военных топографов, выполнявший основные объемы топографических
и картографических работ.
Во второй половине ХІХ ст. топографические карты нашли новые
области применения: в инженерном деле, при геологических съемках.
В 30-е годы в СССР под картографией стали понимать науку о
методах и процессах составления и воспроизведения карт, что было
12
прогрессивным явлением по сравнению с прежним представлением о
картографии. В 1937 г. был создан Большой Советский атлас мира.
В 1945 г. в СССР были закончены работы по созданию
государственной топографической карты масштаба 1: 1 000 000. В
1960-1970 гг. завершено создание топографических карт масштабов
1: 100 000 и крупнее, особенно на территориях населенных пунктов.
В 1961 г. с целью всестороннего развития картографии
организована Межнародная картографическая ассоциация (МКА).
С развитием науки и средств автоматизации расширились виды
работ в картографии, включающие дистанционное зондирование Земли,
материалы экологического мониторинга, цифровые модели,
автоматизированные компьютерные технологии создания и обновления
карт. Все большее значение приобретают технологии создания карт с
помощью географических информационных систем (ГИС) и средств
компьютерной графики. Появляется и развивается новая отрасль –
оперативная картография, позволяющая в кратчайшие сроки создавать
самые современные картографические произведения.
Вопросы для закрепления материала
1. Картография как наука.
2. Какую информацию получают в результате изучения
картографии?
3. Структура картографии.
4. Связь картографии с другими науками.
5. Познавательная концепция картографии.
6. Коммуникативная концепция картографии.
7. Геоинформационная концепция картографии.
8. Первые картографические произведения.
9. История развития картографии.
10. Современные тенденции в картографии.
13
2. ВИДЫ КАРТ И ДРУГИХ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ
2.1. Понятие карты
Термин «карта» происходит от латинского «charta» (лист, бумага),
производного от греческого «хартес» – бумага и папирус.
Карта – это математически обоснованное, уменьшенное,
генерализованное изображение поверхности Земли, другого небесного
тела или космического пространства, показывающее существующие или
спроектированные на них объекты в принятой системе условных знаков.
2.2. Принципы классификации карт
Классификация карт может осуществляться:
– по территориальным признакам;
– по масштабам;
– по видам;
– по специализации;
– по назначению.
По территориальным признакам карты:
– Солнечной системы;
– Земли;
– государств;
– материков и океанов;
– областей;
– городов и населенных пунктов;
– районирования городов и населенных пунктов.
По видам карты бывают общегеографические и тематические.
Общегеографические карты изображают совокупность элементов
местности поверхности Земли (рельеф, ситуация) и делятся по
масштабам на:
14
– крупномасштабные топографические (1:100 000 и крупнее);
– среднемасштабные (1:200 000 – 1: 500 000);
– обзорные, мелкомасштабные (1:1 000 000 и мельче).
Тематические карты изображают разнообразные явления природы,
общества или экономики, объединенные общей темой, или
предназначенные для решения определенных задач (карты природных
заповедников, лесов, водоемов, карты навигационные, сельхозугодий,
кадастровые, подземных коммуникаций и др.) Все они могут быть
аналитическими, комплексными или синтетическими.
По специализации карты бывают:
– инвентаризационные, показывающие фактическое положение и
размеры объектов;
– оценочные, характеризующие возможность использования
природных ресурсов для соответствующих видов хозяйственной
деятельности;
– рекомендационные, характеризующие возможность
оптимального использования и улучшения природных ресурсов на
данной территории;
– прогнозные, дающие информацию на определенный период.
По назначению карты бывают:
– научно-прикладные;
– учебные;
– ориентировочные (туристические, спортивные, навигационные).
2.3. Картографические материалы, используемые в
землеустройстве и кадастре
Топографические и картографические материалы имеют большое
значение в землеустройстве и земельном кадастре, так как без
графического изображения местности невозможно решать
землеустроительные и кадастровые задачи. В состав таких материалов
15
входят чертежи, схемы, планы и карты, представляющие в графическом
виде границы земельных участков, привязанных к топографической
основе. Чертежи в землеустройстве определяют границы участков или
межи и являются одним из основных документов при межевании и
отводе земельных участков. Межевание выполняется на основании
результатов натурного обмера или съемки участка. Упрощенное
межевание земельного участка может осуществляться на карте или на
аэроснимке, и представляет собой схему местности. В процессе
землеустройства и ведения земельного кадастра особое значение имеет
план земельного участка, представляющий собой чертеж в масштабе
1:10 000 и крупнее, на котором изображена горизонтальная проекция
точных размеров и формы земельного участка, его площадь и
ориентирование в принятой системе координат. В зависимости от
решаемых задач, в границах данного участка, показывается ситуация и
рельеф на момент последней съемки, выполняемой в
общегосударственной системе координат и реже в условной. На планах
показывают пункты государственной геодезической сети и межевые
знаки, угловые точки границ участка, длины линий, дирекционные углы
или румбы, основные элементы ситуации. Планы создаются в
масштабах 1:500, 1:1000 и 1:2000. Карты отличаются от плана меньшей
подробностью и масштабами. В землеустройстве и кадастре
используются как специально созданные карты, так и имеющиеся
другие. В зависимости от размеров территории для целей
землеустройства и кадастра используют топографические карты
крупного масштаба (1:5000 – 1:10 000), среднего (1:25 000 – 1:50 000) и
мелкого (1:100 000 – 1:200 000). По назначению кадастровые и
землеустроительные карты можно отнести к группе специальных карт.
По способу создания они могут быть аналитические, комплексные или
синтетические, на которых могут решаться разные задачи
(инвентаризационные, оценочные, прогнозные).
16
Систематизация кадастровых карт может осуществляться:
– по типу и виду кадастра (земельный, лесной, городской);
– по кадастровым аспектам (в рамках каждого кадастра карты
можно группировать в разных аспектах: правовые, природные,
экономические, социальные, экологические, оценочные);
– по задачам, функциям и территориальным требованиям (для
решения конкретных задач с использованием карт, могут быть:
межевые, зонирования территорий, регистрационные, учетные,
качественной оценки, плановые, прогнозные, нормативные,
контрольные);
– по способу создания и использования кадастровой информации.
Картографическая информация, созданная землеустроительными
организациями очень динамична, варианты ее изображения зависят от
частоты перераспределения земель или изменения границ уже
сформированного землеустройства. Широкий диапазон и специфика
использования земельно-ресурсной информации налагают
определенные требования к созданию планово-картографических
материалов, в процессе землеустройства и земельного кадастра,
основными из которых являются:
– целостность и полнота информации;
– максимальная унификация;
– компактность точность и наглядность;
– беспрерывность обновления.
2.4. Другие картографические произведения
Карта является одной из разновидностей геоизображений,
представляющая собой пространственно-временную масштабную
генерализованную модель земных или планетных объектов, а также
различных процессов, представленных в графической форме.
17
Геоизображения бывают двумерные – плоские (карты, планы,
фото, космические снимки) изображения; объемные – трехмерные
(стереомодели, рельефные карты, глобусы, сканерные изображения),
блок-диаграммы, картографические голограммы; динамичные
(анимации, картографические фильмы, мультимедийные карты).
Цифровые карты – цифровые модели объектов, представленные
в виде закодированных в числовой форме пространственных координат
х и у аппликат z. Цифровые данные (цифровые модели) получают либо
путем цифрования содержания исходных топографических и
тематических карт, либо в процессе непосредственных измерений по
стереофотограмметрическим моделям.
Электронные карты – цифровые карты, визуализированные в
компьютерной среде с использованием программных и технических
средств в принятых проекциях, системах условных знаков с
соблюдением установленной точности и правил оформления.
Картографические анимации – динамические
последовательности электронных карт, которые передают на экране
компьютера динамику, эволюцию изображаемых объектов и явлений, их
перемещение во времени и пространстве (например, движение
атмосферных фронтов, расширение зон осадков при прогнозах погоды).
Наиболее широко в качестве картографических произведений
используются планы, атласы, глобусы.
План – уменьшенное подобное изображение малых участков
земной поверхности на плоскости, его масштаб во всех направлениях
одинаков (топографический план, морской план гавани, акватории,
кадастровый план, план города).
Атлас – систематизированное собрание карт в виде книги или
набора листов, объединенных единой идеей, определенным выбором
проекций, масштабов, единым подходом картографической
генерализации, используемых условных знаков и дизайна. Они
18
специально предназначены для сопоставления и совместного анализа.
Кроме карт атласы содержат справочные материалы, диаграммы,
графики, фотографии, пояснительные тексты.
Глобус – вращающаяся шарообразная модель Земли или любой
планеты, небесной сферы, с нанесенным на ее поверхность
картографическим изображением. Он имеет масштаб, систему
меридианов и параллелей, изображение дано в принятой системе
условных изображений. При этом на глобусах отсутствуют искажения,
присущие картографическим проекциям, сохраняется постоянство
масштаба, полное подобие контуров и направлений. По тематике
глобусы бывают общегеографическими, геологическими,
политическими, а по назначению – учебными и навигационными.
Развитие компьютерных технологий позволяет размещать в
Интернете большие массивы пространственной информации, в том
числе электронных карт и космических снимков.
2.5. Исследование характера и величины искажений
проекции карты
Любая карта имеет те или иные искажения. На планах местности и
крупномасштабных картах, которые изображают небольшие участки
местности, искажений почти нет, но на мелкомасштабных картах они
бывают очень большие. А отсюда и неодинаковый масштаб длин и
площадей в разных местах карты. Масштаб постоянный только на
планах, которые охватывают небольшие участки территории. На
географических картах он изменяется от места к месту и даже в одной
точке – по разным направлениям, что связано с переходом от
сферической поверхности планеты к плоскому изображению. Поэтому
различают главный и локальный масштабы карт. Главный масштаб
показывает, во сколько раз линейные размеры на карте уменьшены по
отношению к эллипсоиду или шару. Этот масштаб подписывают на
19
карте, но он справедлив лишь для отдельных линий и точек, в которых
искажения отсутствуют. Локальный масштаб показывает соотношение
размеров объектов на карте и на эллипсоиде (шаре) в данной точке. Он
может быть больше или меньше главного. Локальный масштаб
показывает отношение длины бесконечно малого отрезка на карте к
длине бесконечно малого отрезка на поверхности эллипсоида или шара.
Признаками искажений на карте являются:
неодинаковая форма и величина клеток между двумя
соседними параллелями (искажение форм и площадей),
разные по длине отрезки меридианов между параллелями
(искажение длин линий и неодинаковый масштаб в разных частях
карты),
отклонение величины углов между меридианами и
параллелями от 90° (искажение углов).
Рассмотрим математически выраженные показатели искажений на
карте.
Показателем искажения длин принимают соотношение между
локальным и главным масштабами карты:
М
л
М
г
. (2.1)
Из формулы видно, что при равенстве локального (Мл) и главного
масштабов (Мг), показатель будет равен 1. Если же он больше 1, то
длина на карте больше «растянута» в сравнении с неискаженными
участками. Когда показатель меньше, чем 1 можно говорить о «сжатии»
данного участка. Показатель обозначают как m, когда он направлен
по меридиану, и n – если он направлен вдоль параллели. Наибольший
показатель искажения обозначают как a, наименьший – b. Взаимно
перпендикулярные направления, по которым действуют наибольший и
наименьший показатели искажения длин, называют главными
направлениями.
20
Показателем искажения углов между линиями картографической
2
b
a
m
p
.
cos
nmp
сетки принимают величину их отклонения от 90º:
90º, (2.2)
где – измеренный на карте угол между меридианом и параллелью.
Если на карте в точке, в которой угол пересечения меридиана и
параллели остается прямым, углы между другими направлениями могут
быть искажены, поскольку в каждой точке на карте величина искажения
углов может изменяться с изменением направления.
Общим показателем искажения углов принимают наибольшее
искажение угла в данной точке, которое равняется разности его
величины на карте и на поверхности земного эллипсоида. При
известных показателях a и b величину определяют по формуле:
ba
sin
.
(2.3)
Показатель искажения площадей рассчитывают, как произведение
наибольшего и наименьшего показателей искажения длин в данном
месте карты:
.bap
(2.4)
Главные направления в данной точке карты могут совпадать с
линиями картографической сетки или не совпадать. Во втором случае
показатели a и b рассчитывают по формуле по известным показателям
и n:
22
,2
npmba
(2.5)
22
.2
npmba
Показатель
, который входит в уравнение в этом случае
определяют по формуле:
(2.6)
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]