Понятие о земном эллипсоиде и сфере
Классификация карт
Свойства карты
· математический закон построения — применение специальных картографических проекций, позволяющих перейти от сферической поверхности Земли к плоскости карты;
· знаковость изображения — использование особого условно
го языка картографических символов;
· генерализованность карты — отбор и обобщение изображаемых объектов;
· системность отображения действительности — передача элементов и связей между ними, отображение иерархии геосистем.
1) Классификация карт по масштабу
· планы — 1:5 000 и крупнее;
· крупномасштабные — 1:10 000 — 1:200 000;
· среднемасштабные — 1:200 000 до 1:1 000 000 включительно;
· мелкомасштабные — мельче 1:1 000 000.
2)По пространственному охвату:
· карты Солнечной системы и звездного неба
· карты планет, в том числе Земли
· карты материков и океанов, а после этого возможны разные разветвления классификации:
· по административно-территориальному делению;
· по природным районам;
· по экономическим регионам;
· по естественно-историческим областям.
Карты океанов подразделяют на карты морей, заливов, проливов, гаваней.
Классификация карт по пространственному охвату (по территории) чаще всего используется в картохранилищах и библиотеках.
3) Классификация карт по содержанию
· общегеографические карты;
· тематические карты;
· специальные карты.
Общегеографические карты. Эти карты отображают совокупность элементов местности, имеют многоцелевое применение при изучении территории, ориентировании на ней, решении научно-практических задач. На общегеографических картах показу всех элементов уделяют равное внимание, изображая все объекты, видимые на местности. Дальнейшая классификация общегеографических карт почти полностью совпадает с их делением по масштабу:
· топографические — в масштабах 1:100 000 и крупнее;
· обзорно-топографические — в масштабах 1:200 000 —1:1 000 000;
· обзорные — мельче 1:1 000 000.
Тематические карты. Категория карт природных и общественных (социальных и экономических) явлений, их сочетаний и комплексов. Содержание карт определяется той или иной конкретной темой.
Группа карт природы охватывает карты литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы. Они подразделяются на следующие крупные блоки:
· геологические
· геофизические
· рельефа земной поверхности и дна океанов
· метеорологические и климатические
· гидрологические (вод суши)
· океанологические
· почвенные
· ботанические
· зоогеографические
· медико-географические
· общие физико-географические
Карты общественных явлений охватывают социосферу и техносферу.
· Карты населения
· Карты хозяйства
· Карты обслуживания и здравоохранения
· Карты науки и культуры
· Карты политические и политико-административные
· Карты исторические
Специальные карты. Карты этой группы предназначены для решения определенного круга задач или рассчитаны на определенные круги пользователей. Чаще всего это карты технического назначения:
· Карты навигационные
· Карты технические
· Карты кадастровые
· Карты проектные
Но эта классификация не отличается строгостью. К числу специальных можно, отнести карты учебные, экскурсионные, спортивные и другие. Иногда в основание для подобной классификации кладут назначение карт.
Лекция № 3. Математическая основа карт и классификация картографических проекций.
План:
1. Понятие о земном эллипсоиде и сфере
2. Система координат на поверхности эллипсоида и сферы
3. Понятия о картографической проекции и сетке
4. Масштабы карт
5. Классификация картографических проекций
Известно, что Земля шарообразна, т.е. не обладает формой идеального шара. Фигура ее неправильна, и, как всякое вращающееся тело, она немного сплюснута у полюсов. Кроме того, из-за неравномерного распределения масс земного вещества и тектонических деформаций Земля имеет обширные выпуклости и вогнутости. В силу этого земную поверхность заменяют некоторой правильной поверхностью, которая носит название поверхности относимости.
В самом точном приближении такой поверхностью является поверхность геоида (фигура, ограниченная уровенной поверхностью океана). Точно определить его форму практически невозможно. Поэтому в теории и практике картографии за поверхность относимости принимают земной эллипсоид, либо сферу определенного радиуса (при создании мелкомасштабных карт (когда можно пренебречь полярным сжатием).
Земной эллипсоид – это эллипсоид вращения с малым сжатием, размеры которого выбраны таким образом, чтобы для заданной территории он наименее уклонялся от геоида. При этом полагают, что плоскость экватора и центр эллипсоида вращения совпадают с плоскостью экватора и центром масс Земли. Такой земной эллипсоид иначе называют референц-эллипсоидом.
Постановлением Совета Министров от 7 апреля 1946 г. за такой референц-эллипсоид у нас в стране принят референц-эллипсоид Красовского. Он имеет следующие параметры:
a = 6 378 245 км – большая полуось;
b = 6 356 863 км – малая полуось;
с = 1 : 298,3 – полярное сжатие.
Рис.1. Эллипсоид вращения и его элементы
Эллипсоид вращения образуется вращением эллипса PNE1PSE2 вокруг полярной оси PNPS (рис. 1). Точки PN, PS являются, соответственно, северным и южным полюсами эллипсоида. Они получаются сечением оси PNPS поверхности эллипсоида.
Сечения поверхности эллипсоида вращения плоскостями, параллельными плоскости экватора, образуют окружности – параллели. Сечения поверхности эллипсоида вращения плоскостями, проходящими через ось вращения, образуют эллипсы – меридианы.
Пусть О'К' – нормаль к поверхности эллипсоида в точке К (рис. 1). Плоскости, проходящие через нормаль, называются нормальными плоскостями. Сечения этих плоскостей с поверхностью эллипсоида дают нормальные сечения, или вертикалы. Тогда меридиан – это нормальное сечение, плоскость которого проходит через полярную ось. Нормальное сечение, перпендикулярное плоскости меридиана PNЕ1PSЕ2, дает сечение 1-го вертикала.
Радиусы кривизны этих сечений определяются следующими формулами:
– радиус кривизны меридиана;
– радиус кривизны 1-го вертикала;
где – 1-й эксцентриситет;
a и b – большая и малая полуоси эллипсоида вращения.
Радиус параллели (r) вычисляется через радиус кривизны первого вертикала