Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Бугаевский Л.М. - Математическая картография - 1998.pdf
Скачиваний:
633
Добавлен:
10.03.2016
Размер:
12.22 Mб
Скачать

(a bt, с, d.). Это позволяет по выбранным аппроксими­ р у ю щ и м з а в и с и м о с т я м в ы ч и с л и т ь п р я м о у г о л ь н ы е координаты точек новой равновеликой проекции, а с использованием производных по ср, X от этих зависимос­ тей и ф о р м у л а м х а р а к т е р и с т и к из общ ей т е о р и и картографических проекции - частные масштабы длин и н а и б о л ь ш и е и с к а ж е н и я у гл о в этой р а в н о в е л и к о й проекции.

4 .3 . ВЫ БОР К А РТО ГРА Ф И ЧЕС К И Х П РО ЕКЦ И Й

4.3.1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫБОРА КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ ПРОЕКЦИИ

При создании любых карт важное значение имеет вопрос о выборе к а р то г р а ф и ч е с к и х проекций, обеспечивающ их оптимальное решение по этим картам различных задач.

Выбор картографических проекций зависит от многих

факторов, которые можно разделить на три

группы.

 

К первой отнесем

факторы, хар актер и зу ю щ и е

объект

к а р т о г р а ф и р о в а н и я .

Это

г е о г р а ф и ч е с к о е

п о л о ж е н и е

и з о б р а ж а е м о й т е р р и т о р и и ,

ее р а з м е р ы ,

ф

о р м а

границ

(конфигурация), степень показа смежных с картографируе ­ мой областью территорий, значимость отдельных ее частей.

Вторая группа вклю чает фак торы , х а р а к те р и з у ю щ и е создаваемую карту, способы и условия ее использования. В эту группу входят назначение и специализация, масштаб и содержание карты, задачи, которые будут решаться по ней

(картометрические, навигационные

и пр.) и требования к

т о ч н о с ти их р е ш е н и я , способы

и с п о л ь з о в а н и я к а р т ы

( н а с т о л ь н а я , н а с т е н н а я ) , а н а л и з а к а р т о г р а ф и ч е с к о й

информации

(с помощью ЭВМ или

без),

условия работы

с

к ар то й (отдельно,

в к о м п л ек се

с

д р у г и м и к а р т а м и ,

в

с к л е й к е ) ,

у с л о в и я

п е р е д а ч и

на

них

о т н о с и т е л ь н ы х

характеристик картографируемых объектов (географического пол о ж ен и я одних те р р и т о р и й относительно других, их площадей и форм), требования по отображению коммуника­ ций и связи территорий и т.п.

К третьей группе отнесем факторы, которые характеризу ­ ют п о л у ч а е м у ю к а р т о г р а ф и ч е с к у ю п р о ек ц и ю . Это ее х а р а к т е р и с к а ж е н и й , у с л о в и я о б е с п е ч е н и я м и н и м у м а искажений и допустимые максимальные искажения длин, углов и площадей, характер их распределения, кривизна

изображения геодезической линии, локсодромии, условия изображения других линий положения, стереографичность проекции (степень передачи форм территории), кривизна изображения линий картографической сетки, требования об ее о р т о г о н а л ь н о с т и , о б е с п е ч е н и и з а д а н н ы х в е л и ч и н о т к л о н е н и й от п р я м о г о у г л а м е ж д у и з о б р а ж е н и я м и меридианов и параллелей, их равноразделенности, характер изображения полюсов, условия симметричности картографи­ ческой сетки относительно среднего меридиана и экватора, условия их изображения (размеры изображения экватора относительно среднего м ер и д и ан а и полюсов, если они изображаются линиями), условия зрительного восприятия изображения, наличия эфф екта сферичности, перекрытий (повторяемости), участков картографического изображения и т.п.

Выбор картографических проекций осуществляется в два этапа: на первом устанавливается совокупность проекций (или их свойства), из которой целесообразно производить их выбор; на втором - определяют искомую проекцию.

Все факторы первой группы, как правило, должны быть твердо заданными. Их учет предполагает, преж де всего,

выбор таких

проекций,

в которых их центральные точки и

ц е н т р а л ь н ы е

л и н и и ,

в б л и з и к о т о р ы х м а с ш т а б ы м ало

и з м е н я ю т с я , н а х о д я т с я в ц е н т р е к а р т о г р а ф и р у е м о й т е р р и т о р и и , а ц е н т р а л ь н ы е л и н и и н а п р а в л е н ы , по возможности, по направлению наибольшего протяжения этих территорий.

Поэтому для многих карт выбирают:

- цилиндрические проекции - для территорий, располо­ ж енных вблизи и симметрично относительно экватора и вытянутых по долготе;

- конические проекции - для таких же территорий, но не симметричных относительно экватора или расположенных

всредних широтах;

-азимутальные проекции - для изображения полярных областей;

-поперечные и косые цилиндрические проекции - для изображения территорий, вытянутых вдоль меридианов или вертикалов;

-поперечные или косые азимутальные проекции - для показа территорий, очертания которых близки к окружности

ит.п.

Т а к и м о б р а з о м , у ч е т ф а к т о р о в этой г р у п п ы д а е т

в озм ож ность п р е д в а р и т е л ь н о у стан о ви ть совокупность проекций (или их свойств), из которой ц елесооб разн о определять искомую проекцию.

Вторая группа факторов является основной при решении поставленной задачи . Именно, исходя из условий этой группы, определяют относительную значимость факторов третьей группы: какие из них являются в конкретном случае наиболее су щ е ст ве н н ы м и , а к ак и е ф а к т о р ы можно не учитывать. При этом некоторые из требований, например, о ж елаемом х а р а к те р е искажений проекции, максимально допустимых их величинах, изображении полюсов, симметрич­ ности или а с и м м е т р и ч н о с т и к а р т о г р а ф и ч е с к о й сетки, разделенности меридианов и параллелей, наличии перекры­ вающихся частой изображения и т.п. в определенных случаях п о д л е ж а т безу сл о в н о м у учету. Это зн ачи т, что выбор проекции должен выполняться в данном случае только из совокупности проекций, в которой заданные требования полностью удовлетворяются, например, только из равновели­ ких проекций или только из проекций с ортогональной сеткой и т.п. Таким образом, факторы, приобретающие в данном конкретном случае безусловную значимость, в дополнение к факторам первой группы, позволяют, в основном, решить первую часть задачи - установить совокупность проекций (или их свойств), из состава которой целесообразно определять

искомую

проекцию.

После

в ы д ел е н и я всех этих ф ак то р о в, п о д л е ж а щ и х

обязательному учету, выполняется ранжирование (иерархия) всех п р о ч и х ф а к т о р о в , о п р е д е л я е т с я о т н о с и т е л ь н а я значимость каждого из них при выборе конкретной проекции.

Выбор картографических проекций может осуществляться в автоматизированном режиме (см. п.4.6.3.) или традиционны­ ми методами, основанными на с р а вн и те л ь н о м а н а л и з е различных картографических проекций, которые могут быть использованы для создания конкретной карты.

При выборе проекций по второму способу, который в настоящее время пока имеет наибольшее распространение, с р а в н и т е л ь н ы й а н а л и з к а р т о г р а ф и ч е с к и х п р о е к ц и й осуществляется на основе учета влияния (в значительной мере субъективного) отдельных указанных выше факторов.

Как уж е отмечалось, учет ф ак то р о в первой группы позволяет установить совокупность проекций, из состава которой целесообразно определять искомую проекцию.

В лияние на р еш ен и е данной за д а ч и этих ф а к т о р о в

возрастает вместе с увеличением размеров изображаемых областей.

Для у м ен ь ш ен и я величин и скаж ен и й и обеспечения лучшего их распределения, особенно при картографировании крупных территорий, стремятся, кроме учета положения центральных точек и линий проекций и их соответствия географическому положению территорий, добиться, чтобы

изоколы

совпадали со схематизированными очертаниями

и з о б р а ж а е м ы х областей. Точно

так

ж е а н а л и з и р у е т с я

влияние

назначения, содержания

(специализации) карты,

способа

ее и с п о л ь з о в а н и я , а н а л и з а

к а р т о г р а ф и ч е с к о й

информации (с использованием ЭВМ или без), ф ормата

издания

и т.п.

 

 

Такой анализ выполняется в каждом конкретном случае

создания

карты.

 

 

Так, например, при создании школьных карт для учеников

среднего

возраста стремятся,

чтобы

на рассматриваемых

к а р т а х

к а р т о г р а ф и ч е с к и е

с е т к и

были с и м м е т р и ч н ы

относительно среднего меридиана и имели равноразделенные или близкие к ним меридианы и параллели при минимальной кривизне последних.

П о ск о л ьк у ш ко л ьн ы е к а р т ы не п р е д н а з н а ч е н ы д л я выполнения по ним измерений, то не предъявляют строгих т р е б о ва н и й к х а р а к т е р у , ве л и ч и н ам и р а с п р е д е л е н и ю искажений. Желательно, чтобы при зрительном восприятии к а р т ы с о з д а в а л с я э ф ф е к т с ф е р и ч н о с т и , а в з а и м н о е р а з м е щ е н и е и з о б р а ж е н и я м а т е р и к о в и о к е а н о в было традиционным и привычным; районы оконечности Азии располагались вблизи восточной рамки, а материки Америки - вблизи западной рамки листа.

В тех случаях, когда изображению подлежат крупные по площади области и, следовательно, искажения длин и площадей будут достигать значительных величин, пренебречь которыми невозможно, следует выбирать не те проекции, в которых искажения длин минимальны, а те, в которых проще учитывать влияние этих искажений.

При создании мелкомасштабных карт, предназначенных для зрительного восприятия, существенными ф акторами являются наиболее правильная передача относительности географического расположения территорий, вид картогра­ фической сетки, наличие эффекта сферичности и другие.

Для окончательного решения вопроса о выборе искомой проекции составляются и анализируются макеты картографи­