- •Картография
- •Часть I Вводная часть.
- •Часть II Математическая картография
- •6.070900 ”Геоинформационные системи и технологии”)
- •Часть I вводная часть введение
- •1 Основные сведения о карте
- •1.1 Элементы карты
- •1.2 Свойства карты
- •1.3 Функции карты
- •1.4 Классификации карт
- •1. Классификации карт по масштабу:
- •2. Классификация карт по тематике:
- •3. Классификация карт по назначению:
- •4. Классификация карт по практической специализации:
- •2 Необходимые сведения по геометрии земного эллипсоида
- •2.1 Параметры земного эллипсоида
- •2.2 Система геодезических координат
- •2.3 Главные радиусы кривизны в данной точке эллипсоида
- •2.4 Длина дуги меридиана
- •Часть II математическая картография
- •3 Основы теории картографического проектирования
- •3.1 Картографические проекции
- •3.2 Масштаб карты
- •3.3 Эллипс искажений
- •3.4 Искажение направлений и углов
- •3.5 Искажение расстояний
- •3.6 Искажение площадей
- •3.7 Определение размеров эллипса искажений
- •3.8 Искажение азимутов
- •4 Классификация проекций
- •4.1 Классификация проекций по характеру искажений
- •1. Равноугольные или конформные проекции.
- •Равновеликие (равноплощадные, эквивалентные) проекции.
- •Равнопромежуточные (эквидистантные) проекции.
- •Произвольные проекции.
- •4.2 Классификация проекций по виду меридианов и параллелей нормальной сетки
- •1. Круговые проекции
- •2. Конические проекции
- •3. Азимутальные проекции
- •4. Перспективные проекции
- •5. Цилиндрические проекции
- •6. Поликонические проекции
- •5.2 Простая равнопромежуточная цилиндрическая проекция
- •5.3 Прямоугольная равнопромежуточная цилиндрическая проекция
- •5.4 Равноугольная цилиндрическая проекция Меркатора
- •5.5 Равновеликая цилиндрическая проекция Ламберта
- •5.6 Цилиндрическая стереографическая проекция на секущем цилиндре (проекция Голла)
- •5.7 Равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса-Крюгера
- •5.8 Равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция на секущем цилиндре (проекция utm)
- •6 Конические проекции
- •6.1 Общая теория конических проекций
- •6.2 Равнопромежуточные конические проекции
- •6.3 Равноугольные конические проекции на эллипсоиде
- •6.4 Равновеликие конические проекции
- •6.5 Построение картографических сеток конических проекций по прямоугольным координатам
- •7 Локальная проекция декартовой системы координат
- •8 Азимутальные проекции
- •8.1 Общая теория азимутальных проекций
- •8.2 Равнопромежуточная азимутальная проекция
- •8.3 Равноугольная азимутальная (стереографическая) проекция
- •8.4 Равновеликая азимутальная проекция
- •Учебное издание
- •61002, Харков, ул.Революции, 12
1. Равноугольные или конформные проекции.
Как это следует из выражения (3.7), искажения направлений, углов и азимутов отсутствуют тогда, когда полуоси эллипса искажений равны, т.е. .
В равноугольной проекции сохраняется подобие бесконечно малых фигур, бесконечно малый кружок на сфере изобразится кружком на плоскости. Следовательно, , т.е. масштаб в данной точке по всем направлениям постоянен и изменяется только при переходе от точки к точке.
Формулы искажений здесь значительно упрощаются:
(4.1)
На картах в равноугольных проекциях можно измерять направления, углы и азимуты при помощи транспортира.
-
Равновеликие (равноплощадные, эквивалентные) проекции.
В равновеликих проекциях изображение на карте сохраняет величину площадей. В этих проекциях любой бесконечно малый кружок на глобусе изобразится эллипсом, но площадь эллипса будет равна площади кружка. Меняется лишь форма эллипса, следовательно, площади сохраняются без искажений.
В соответствии с выражениями (3.19), (3.20) и (3.23) условие равновеликости можно записать так:
(4.2)
или
.
Соответственно формулы искажений (3.7), (3.11), (3.12) несколько упростятся:
(4.3)
В равновеликих проекциях наибольший масштаб во столько раз больше главного, во сколько главный масштаб больше наименьшего. Это вытекает из соотношения:
.
Далее на основании (3.16), принимая во внимание (4.2) и (4.3), можем записать:
. (4.4)
Это значит, что в равновеликих проекциях отрезки линий вдоль наиболее искажаемых направлений сохраняют свою длину.
На картах в равновеликих проекциях можно сопоставлять площади, измерять площади планиметром, или палеткой, пользуясь квадратом главного масштаба.
-
Равнопромежуточные (эквидистантные) проекции.
Равнопромежуточными называют проекции, у которых в каждой точке сохраняются длины по одному из главных направлений эллипса искажений. Это значит, что одна из полуосей эллипса искажений на карте будет постоянно равна радиусу кружка на глобусе. Если принять , то у равнопромежуточных проекций или , или .
Если принять , то формулы искажений у равнопромежуточных проекций несколько упростятся:
(4.5)
Сопоставим свойства равноугольности, равнопромежуточности и равновеликости в виде таблицы:
Равноугольные |
Равнопромежуточные |
Равновеликие |
Как видно из таблицы равнопромежуточные проекции занимают промежуточное положение между равноугольными и равновеликими. Далее из этой же таблицы следует, что свойства равноугольности, равнопромежуточности и равновеликости несовместимы, т.е. не могут быть совмещены в одной и той же проекции.
-
Произвольные проекции.
К ним относят проекции, не обладающие ни одним из перечисленных выше свойств. У произвольных проекций и .
В заключение отметим, что проекций, у которых повсюду отсутствовало бы искажение длин, т.е. было бы сохранено постоянство масштаба, нет и быть не может.