|
|
Картографические проекции. Способ
условного изображения земной поверхности на плоскости называют
картографической проекцией. Работа начинается с построения координатной сетки
меридианов и параллелей, при помощи которой по координатам наносят условное
изображение земной и водной поверхности.
Существующие виды картографических проекций классифицируют
по двум основным признакам: по характеру искажений и по методу построения
картографической сетки.
По характеру искажений различают проекции конформные
(равноугольные) , равновеликие, равнопромежуточные, произвольные.
Углы на картах конформной проекции соответствуют углам на
местности. На таких картах невозможно сохранить эквивалентность площадей. На
картах равновеликой проекции сохраняется пропорциональность площадей на карте
и на местности, но не сохраняется подобие фигур. На картах равнопромежуточной
проекции сохраняется постоянство масштаба по одному из главных направлений.
На картах произвольной проекции не сохраняются ни равенство углов, ни
пропорциональность площадей, ни постоянство масштаба, но они имеют свои
особые свойства, облегчающие решение специальных задач.
По методу построения картографической сетки различают
азимутальные, цилиндрические, конические и условные проекции.
В азимутальных проекциях земную поверхность проектируют на
касательную к ней плоскость, в цилиндрических и конических - на поверхность
цилиндра или конуса. Различают нормальные, поперечные и косые цилиндрические
или конические проекции в зависимости от того, совпадает ли ось цилиндра или
конуса с осью Земли, экватором или занимает некоторое промежуточное
положение.
Условные проекции (произвольные) допускают построение
картографической сетки более сложными приемами.
Равноугольная цилиндрическая проекция Меркатора.
Выбор картографической проекции определяется целью, для которой строится
карта. Морская навигационная карта используется для счисления пути судна, для
выполнения обсерваций (определения места судна по наблюдениям ориентиров). В
связи с этим основные требования к морской навигационной карте состоят в
следующем: линия пути судна, следующего одним курсом (локсодромия), должна
изображаться на карте прямой линией; картографическая проекция должна быть
равноугольной (углы на местности соответствуют углам на карте).
Таким требованиям удовлетворяет равноугольная
цилиндрическая (мер- каторская) проекция. Ее разработал в 1569 г. гол ландский ученый Кремер (Меркатор).
В меркаторской проекции ( 81) земная по верхность
проектируется на поверхность цилиндра, опоясьюающего земной шар по линии
экватора. Если плоскости географических меридианов продолжить до пересечения
с цилиндром, то на нем останутся следы меридианов, которые между собой будут
параллельны, а к экватору перпендикулярны. Таким образом удовлетворяется
первое требование (линия пути судна, следующего постоянным курсом, пересекая
все меридианы под одним углом, изображается на карте прямой линией).
Радиусы проекции параллелей на цилиндрическую поверхность
постоянны и равны радиусу земного экватора R. Это означает, что изображение
любой параллели на цилиндрической поверхности в sectр раз больше, чем в
действительности. Фигура, спроектированная с земной сферы на поверхность
цилиндра, увеличивает свои размеры вдоль параллели в sec<р раз по
сравнению с действительными. Такое искажение размеров в направлении параллели
нарушает подобие фигур на местности и на карте. Равноугольность (подобие
элементарных фигур на карте и на местности) можно сохранить, если выбранный
закон проектирования обеспечит растяжение фигуры вдоль меридиана по тому же
закону, что и вдоль параллели в sec у раз.
Величина D называется меридиональной частью и представляет
со- (к>й расстояние по меридиану от экватора до заданной параллели у на
меркаторской проекции. Задаваясь широтами у, можно вычислять расстояние D и
наносить параллели на меркаторской карте. Как видно из сказанного,
меркаторская проекция не сохраняет постоянство масштаба по широте. По этой
причине расстояния, снятые с карты, измеряют на боковой рамке карты в районе
широты места, где проводились измерения. Районы, близкие к полюсам
(ip>85°), из-за большой скорости изменения масштаба изображаются с очень
большими искажениями, поэтому меркаторские карты не составляются для широт
fionee 85°.
Масштаб карты. На карте земная поверхность
изображается с уменьшением ее размеров в определенное, наперед заданное число
раз.
Отношение длины какой-либо элементарной линии на карте к
соответствующей длине линии на местности называется масштабом карты.
Существует два вида масштабов: числовой и линейный.
Числовой масштаб представляет собой дробь, числитель
которой — единица, а знаменатель — число, показывающее, скольким единицам
длины на местности соответствует единица длины на карте. Например, М = 1:100
ООО означает, что одной единице длины на карте соответствует 100 000 таких же
единиц на местности.
Линейный масштаб указывает, сколько более крупных единиц
/ушны содержится в одной более мелкой единице длины, которой измеряют
расстояния на карте, например в 1 см 3 мили или в 1 см 10 км. На картах масштаб является величиной переменной и подразделяется на главный и частный. Главным
называется масштаб, указанный на самой карте и в ее заголовке, частным —
масштаб карты в данной точке по данному направлению. Изменяемость масштаба
для данной проекции служит характеристикой ее искажений. На картах крупного
масштаба частные масштабы мало отличаются от главного, поэтому его можно
использовать для любых участков карты в пределах одного листа.
Максимальной точностью измерения длин принято считать диа
метр укола иглы циркуля-измерителя, равный 0,2 мм. Это линейное расстояние и определяет предельную точность масштаба используемой карты.
Условные обозначения на картах. Морская навигационная
карта несет на себе большую информационную нагрузку, позволяющую мо
реплавателям ориентироваться на местности. Для решения задач пс определению
места судна на карту наносят информацию о навигацион ных ориентирах (маяки,
огни, трубы, кирхи, высотные здания, башни, высоты, приметные строения),
радиотехнических средствах навигацион ного оборудования, плавучих ограждающих
средствах. Чтобы карта бы ла информативной, но не перегруженной, применяют
условные обозна чения и сокращения. Свод их приведен в "Условных знаках
для мор ских карт и карт внутренних водных путей". Пример условного со
кращения ГрПр(З) (6,5е) 20М (И) (скт)Т(с)РМк емф шт. с. ст. (груп
попроблесковый огонь, три проблеска, период 6,5 с, дальность вида мости 20
морских миль, необслуживаемый автоматический — сектор ный, туманный сигнал —
сирена, радиомаяк, семафорная, штормовая и сигнальная станции). На
мелкомасштабных картах обычно в сил> ограниченности места записи делают
более короткими, помещая лшш информацию первостепенной важности.
Большое значение имеет информация о видах грунта и его
характеристиках, которую используют при ведении промысла, при постановке на
якорь, при плавании в районе мелководья и т. д. Название грунта в принятых
сокращениях всегда начинается с большой буквы, характеристика грунта дается
малыми буквами. Например: пт Гк - пятнистая галька; ерв — блкП —
серовато-белый крупный песок; Гк - галька; ПИ — песчаный ил. На водной
акватории карты цифрами в метрах указываются глубины, а синим цветом
приводятся линии равных глубин — изобаты.
|