Масштаби.

План 3

Вступ 4

3. Хід лекції 5

Висновок 10

5. Список літератури 11 6. Рецензія 12

План

1. Мета вивчення предмету. Основні поняття і визначення в картографії.

2. Математична основа карти.

3. Картографічні знаки, способи їх зображення.

4. Картографічна генералізація.

5. Картографічні джерела.

Вступ

Пізнавальна властивість географічних карт цілком зрозуміла при погляді на картографування (комплекс процесів по створенню географічних карт) як на один із видів моделювання, який має за мету вивчення реально існуючих явищ – їх розміщення, властивість і взаємозв’язок за допомогою моделей, тобто побудов, які відтворюють деякі сторони дійсності у спрощеній, схематизованій, доступній огляду формі.

Легко переконатися, що карти дають просторовий образ явищ, використовуючи картографічні символи як особливий язик картографічної науки. Карти будують за визначеними математичними правилами, з відбором і узагальненням картографованих явищ (їх елементів, властивостей і відношень) у відповідності із призначенням конкретних творів. Вони створюють просторові образно-знакові моделі, які фіксують накопичені знання і слугують для придбання нових знань. Другі картографічні зображення – рельєфні карти, блок-діаграми і глобуси також належать до просторових уявно-знаковим моделей; природно, що їх розробка відноситься до клопотів картографії.

Сучасна картографія заключається у швидкому збільшенні просторових меж її дії.

ЛЕКЦІЯ 1

ТЕМА: ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ І ВИЗНАЧЕННЯ В КАРТОГРАФІЇ.

План

1. Поняття картографії.

2. Особливості карт і картографічного зображення.

3. Елементи географічних карт.

ХІД ЛЕКЦІЇ

1. Поняття картографії.

Картографія – область науки, техніки і виробництва, що вивчає створення і використання картографічних матеріалів. Картографія вивчає суть, методи передачі і відображення інформації про природні і соціальні явища картографованої території.

Карти застосовують майже у всіх галузях науки і техніки. Особливо широко використовують карти при вишукуваннях, проектуванні і будівництві промислових споруд, доріг, нових міст і сіл, при землевпорядкуванні, розвідці корисних копалин та ін.

Карти є надійним джерелом інформації, які дають свідчення про поверхню Землі, мають велике значення для наукових досліджень, а інколи грають роль юридичних документів.

Карти необхідні для перспективного планування і виконання задач сільського господарства. На них відображають економіку, галузі сільського господарства, розміщення сільськогосподарських підприємств, виробничі сили, площі, урожайність і другі елементи.

Карти будують за математичними правилами, з відбором і узагальненням картографічних явищ, вони відображають переміщення явищ, їх просторові зміни і розвиток у часі.

В картографію входять:

- картоведення – загальне вивчення карт, їх зміст, картографічні матеріали і історію картографії.

- Математична картографія – теорія картографічних проекцій, методи вичислення сіток, вимірювання по картам.

- Складання і редагування карт – методи виготовлення оригіналів карт і їх оформлення.

- Видавництво карт – методи і процеси виробництва і механічного розмноження карт.

2. Особливості карт і картографічного зображення.

Карта – побудоване в картографічній проекції зменшене узагальнене зображення поверхні Землі, поверхні другого небесного тіла, що показує на них розміщення об’єктів у визначеній системі умовних знаків.

Особливості карт:

- математично визначена побудова;

- застосування особливих знакових систем;

- вибір і узагальнення зображених явищ.

Математично визначена побудова географічних карт встановлює чітко визначену функціональну залежність між географічними координатами земної поверхні і прямокутними координатами тих самих точок на карті. Ця побудова включає дві дії для переходу від фізичної поверхні Землі до її зображення на площині.

Перша дія – це проектування земної поверхні з її складним рельєфом і картографованими явищами на поверхню еліпсоїда або на поверхню шару (меньш точно).

Друга дія – це зображення поверхні еліпсоїда або кулі на площину. Для цього застосовують картографічні проекції.

Географічні карти відображають явища за допомогою спеціальних знакових систем, що показують різні природні і соціальні явища у формі зручної для просторової локалізації і передачі їх кількісної і якісної характеристик.

Використання умовних знаків дозволяє:

1) дуже зменшити картографічне зображення;

2) показати на карті рельєф земної поверхні;

3) не обмежуватись відображенням на карті тільки зовнішнім виглядом предметів чи явищ, а вказувати їх внутрішні властивості (наприклад, морські карти показують підводний рельєф, температуру; глибини та інше;

4) відобразити розповсюдження явищ, які не сприймаються нашими органами чуттів (наприклад, магнітне відхилення, аномалії сили тяжіння і т. д.).

5) виключати малозначні сторони, і деталі, властиві одиничним предметам, і виділяти їх загальні і значні ознаки (наприклад, характеризувати населені пункти по кількості населення і адміністративному значенню).

До картографічних зображень Землі належить також топографічні плани, рельєфні карти, глобуси і блок-діаграми. Вони відрізняються від географічних карт тим, що замість картографічних проекцій для них застосовують інші способи математичної побудови.

Топографічні плани готуються в крупних масштабах для обмежених ділянок місцевості в ортогональному зображені без врахування кривизни поверхні.

Рельєфні карти відображають земну поверхню як трьохмірну об’ємну модель. Глобуси – об’ємні у вигляді кулі моделі Землі – використовують картографічні знаки і генералізацію; зображення земної поверхні на глобусі зберігає постійність масштабу, співвідношення площ і геометричну подібність фігур.

3. Елементи географічних карт.

В карті виділяють такі основні елементи: картографічне зображення, математичну основу, допоміжні елементи і додаткові дані.

Картографічне зображення – головна частина будь-якої географічної карти, включає в себе сукупність відомостей (інформацію) про відображені на карті природні і соціально економічні явища, об’єкти їх розміщення, властивості, зв’язки, інколи і розвиток. Ці свідчення складають зміст карти, який може бути розділено на окремі географічні елементи по однорідним групкам показаних на карті об’єктів. Наприклад, елементами змісту топографічних карт будуть: води, рельєф, рослинний покрив, ґрунти, населені пункти, і т. д.

Зміст картографічного зображення передається системою картографічних знаків і написів.

Математична основа – являє собою побудову і геометричні властивості картографічного зображення, до її елементів відносяться картографічна проекція і зв’язана з нею координатна сітка, масштаб і опорна геодезична сітка.

Роботи по створенню карти починаються з побудови системи координатних ліній. Та або інша координатна сітка лежить в основі будь-якої географічної карти, тобто відноситься до обов’язкового її елементу. На деяких картах координатні сітки відсутні, що допускається, коли карта покриває відносно невеликий простір, не призначена для вимірів або є схемою.

Крім картографічного зображення всі карти мають допоміжні елементи, полегшуючи читання карти і роботу з нею. До допоміжних елементів належить легенда карти – таблиці використаних картографічних знаків з необхідним поясненням і графіки для вимірів по картам (відстаней, кутів, площ і т.д.). До числа допоміжних елементів входять також назва карти, свідчення про виконавців, додаткові дані про час складання карти, про використані джерела та інші.

На полях карти або на вільних місцях всередині рамки інколи розміщують додаткові карти і графічні побудови (профілі, діаграми і т. д.) таблиці і текстові дані, які пояснюють, доповнюють і збагачують в тому чи іншому відношенні картографічне зображення.

Література:

Л-1, с.4-16, Л-6, с.3-7.

Контрольні питання:

1. Поняття картографії.

2.Визначення карт, де вони застосовуються?

3. Визначення математичної основи.

4. Призначення допоміжних елементів.

5. Що таке картографічне зображення?

6. Елементи географічних карт.

7. Особливості карт і картографічного зображення.

ЛЕКЦІЯ 2

ТЕМА: МАТЕМАТИЧНА ОСНОВА КАРТ.

План

1. Поняття про картографічні проекції.

2. Координатні сітки.

3. Масштаби.

4. Розграфка багатолистових карт. Компоновка.

ХІД ЛЕКЦІЇ.

1.Поняття про картографічні проекції. Викривлення проекцій.

Картографічна проекція – математично визначений спосіб відображення поверхні еліпсоїда на площині – встановлює аналітичну залежність (відповідність) між графічними координатами точок земного еліпсоїда і прямокутними координатами тих же точок на площині. Ця залежність може бути виражена двома рівняннями виду:

Х=f1(В,L), У=f2(В,L), (2.1.)

що називаються рівняннями картографічних проекцій. Вони дозволяють обчислити прямокутні координати х, у відображеної точки по географічним координатам (2.1.).

Поверхню еліпсоїда (або кулю) не можна розгорнути на площині подібно поверхні конуса або циліндра.

Безперервність і однозначність зображення досягається за рахунок нерівномірного розтягнення, тобто деформації поверхні еліпсоїда при суміщенні її з площиною. Отже масштаб плоского зображення не може бути постійним.

Безмежно мале коло на поверхні еліпсоїда в загальному випадку зображається на площині еліпсом, і називається еліпсом спотворення.

Розпізнають головний масштаб, рівний масштабу моделі земного еліпсоїда, зменшеного в заданому відношенні для зображення на площині, та інші масштаби, що називаються приватними.

Приватний визначається, як відношення безмежно малого відрізку на карті ds до відповідного йому відрізку на поверхні еліпсоїду dS. Відношення цих величин позначене через m, і відповідне відношення приватного масштабу до головного характеризують викривлення довжин (2.2.).

ds

m = -------- (2.2.)

dS

Поряд з викривленням довжин розрізняють спотворення площ і кутів. За спотворення площі в точці карти приймають відношення площі еліпса спотворень dР¢ до площі dР відповідного безмежно малого кола на еліпсоїді, позначене через Р(2.3.):

dР¢

Р=------- (2.3.)

dР

Викривленням кута називають різницю між кутом, утвореним двома лініями на еліпсоїді, і відображенням цього кута на карті. (w).

Проекцій без викривлень довжин не існує. Такі проекції зберігали б подібність і пропорційність всіх частин земної поверхні, але це можливо тільки на моделі еліпсоїда.

Разом з тим є проекції, вільні від викривлення кутів і від викривлення площ.

Проекції, які передають величину кутів без викривлення, називають рівнокутними.

Рівновеликі проекції зберігають площу, але порушують подібність фігур.

Не буває проекцій, які бувають одночасно і рівновеликі і рівнокутні.

В картографії розповсюджена класифікація картографічних проекцій по виду допоміжної геометричної поверхні, яка може бути використана для її побудови.

Їх поділяють на проекції:

- циліндричні, коли допоміжною поверхнею слугує бічна поверхня циліндра, дотична до еліпсоїда або перетинаючого еліпсоїд;

- конічні, коли допоміжною поверхнею є бічна поверхня торкаючого або перетинаючого конусу;

- азимутальні, коли допоміжна поверхня – торкаюча або січна площина.

В будь-якій проекції є окремі точки або лінії, в яких відсутні викривлення окремих або всіх видів. Їх називають точками або лініями нульових викривлень. Спотворення зростають по мірі віддалення від нульових точок або ліній.

Для оцінки геометричних якостей проекції використовують показники викривлення площ Р і кутів w, що визначаються при вирахувані проекцій. Обчислення цих величин для ряду точок картографічної сітки і наступне проведення по ним ізокіл – ліній з’єднуючих точки з однаковими значеннями викривлення площ і кутів, дає наглядну картину розподілення викривлень і дозволяє враховувати викривлення при користуванні картою.

2. Координатні сітки.

Важливим елементом географічної карти є сітка координатних ліній – плоске зображення сітки відповідних ліній на земному еліпсоїді. При виготовлені карти сітка слугує основою для побудови картографічного зображення сітки відповідних ліній на земному еліпсоїді. При виготовлені карти сітка слугує основою для побудови картографічного зображення.

При користуванні картою вона дозволяє визначати координати точок земного еліпсоїду, наносити на карту точки по їх координатам, вимірювати направлення ліній відносно сторін світу, враховувати масштаби і викривлення в любій точці карти.

До самих найпоширеніших сіток, а на дрібномасштабних картах одноразово використаних, належить картографічне зображення сітки меридіанів і паралелей. Меридіани відповідають напряму північ - південь, паралелі - захід-схід. Цими напрямами, які можуть бути визначені на місцевості, користуються для орієнтування при роботі з картою в полі. Майже всі практичні задачі вирішуються на картах в циліндричній проекції, у яких меридіани і паралелі створюють дві системи взаємно перпендикулярних і паралельних ліній. В інших проекціях з більш складним по вигляду картографічними сітками для вирішення задач треба користуватися допоміжними побудовами і обчисленнями, які ускладнюють роботу.

В картографічних сітках відрахунок паралелей завжди ведуть від екватора, відрахунок меридіанів від початкового меридіану, за який по міжнародному узгодженню 1884 року приймають меридіан Гринвіча, де знаходиться найстаріша астрономічна обсерваторія в Англії.

В основі будь-якої карти лежить та чи інша проекція, але картогра-фічна сітка, яка математично характеризує проекцію, інколи на карті не показують. Можна зустріти карти без сіток: схематичні карти; карти невеликих територій, при зображені яких викривлення не значні; карти не призначені для картометричних робіт; карти зображення земної поверхні, наприклад у вигляді фотографії.

Масштаби.

Масштаб визначає ступінь зменшення довжин при переході від натури до зображення. Він характеризується відношенням довжини лінії на зображені до довжини відповідної лінії на місцевості, точніше до довжини горизонтальної проекції лінії на поверхні еліпсоїда.

Масштаб постійний тільки на плані - крупномасштабному зображенню обмеженої ділянки земної поверхні, коли можна не враховувати її кривизну.

Масштаб – найважливіша характеристика карти. Від масштабу залежить повнота і детальність картографічного зображення, можлива точність вимірів, загальний розмір зображення конкретної території.