Kartograficzne obrazy powierzchni ziemi w miarę ich zwiększania się. Mapy topograficzne

Mapy topograficzne
Pojęcie mapy i cechy kartograficznego obrazu powierzchni ziemi:

Mapa to zredukowany, uogólniony obraz powierzchni Ziemi na płaszczyźnie, wykonany według określonego prawa matematycznego i pokazujący położenie, kombinacje i powiązania zjawisk przyrodniczych i społecznych.

Całość elementów i obiektów terenu ukazanych na mapie oraz informacji o nich zawartych nazywamy treścią mapy. Mapa różni się od innych sposobów przekazywania informacji o obszarze (zdjęcia, rysunki, teksty itp.) matematycznym prawem konstrukcji, które wyraża się w zastosowaniu określonej skali, odwzorowaniu kartograficznym i obejmuje przejście od stanu fizycznego powierzchnia na matematyczną; selekcja i uogólnienie wyświetlanych treści (uogólnienie), „które wynikają z przeznaczenia mapy, jej skali i cech mapowanego terytorium; obrazu wszelkich obiektów i zjawisk za pomocą symboli. Istotnymi cechami mapy jest jej przejrzystość mierzalność i wysoka zawartość informacyjna.

Przez widoczność mapy rozumie się możliwość wizualnego postrzegania form przestrzennych, rozmiarów i rozmieszczenia przedstawionych obiektów. Najważniejsza i najważniejsza treść mapy jest wyróżniona podczas jej tworzenia, tak aby była łatwa do odczytania. Mapa tworzy w ten sposób przejrzysty model wizualny mapowanej powierzchni.

Mierzalność - ważna właściwość mapy, ściśle związana z podstawą matematyczną, zapewniająca możliwość, z dokładnością, na jaką pozwala skala mapy, określania współrzędnych, rozmiarów i rozmieszczenia obiektów terenowych, wykorzystania map w opracowywaniu i wdrażaniu różnorodnych wydarzeń o znaczeniu gospodarczym i obronnym państwa, rozwiązując problemy natury naukowo-technicznej. Mierzalność mapy charakteryzuje się stopniem, w jakim położenie punktów na mapie odpowiada ich położeniu na mapowanej powierzchni.

Informacyjność mapy to jej zdolność do przechowywania informacji o przedstawionych obiektach lub zjawiskach. Żaden tekst ani materiał graficzny nie jest w stanie dostarczyć tak szybko i tak szczegółowo jak mapa, uzyskania informacji o lokalizacji i cechach przedstawianych obiektów i zjawisk.

Rodzaje kart:

Wszystkie mapy przedstawiające powierzchnię Ziemi, w tym morza i oceany, nazywane są mapami geograficznymi. Ze względu na treść dzieli się je na ogólnogeograficzne i tematyczne. Do map geograficznych ogólnych zalicza się mapy geograficzne, które przedstawiają zbiór podstawowych elementów terenu, bez wyróżniania żadnego z nich. Szczegółowość rzeźby, hydrografii, szaty roślinnej, osadnictwa, sieci dróg i innych elementów topograficznych terenu na ogólnych mapach geograficznych zależy od ich skali.

Do ogólnych map geograficznych zaliczają się także mapy topograficzne, czyli szczegółowe mapy obszaru, które pozwalają na określenie zarówno planowanego, jak i wysokościowego położenia punktów na powierzchni Ziemi. ZSRR publikuje mapy topograficzne w skali 1:1 000 000 i większej. Stanowią one podstawę do sporządzania ogólnych map geograficznych w mniejszej skali.

Do map tematycznych zaliczają się mapy, których główna treść jest uzależniona od wyświetlanego konkretnego tematu. Poszczególne elementy terenu są na nich wyświetlane z większą szczegółowością lub stosowane są specjalne dane, których nie widać na ogólnych mapach geograficznych. Przykładem map tematycznych mogą być mapy geodezyjne, geologiczne i inne. Do kart tematycznych zaliczają się także karty specjalne. Mają na celu rozwiązanie konkretnych problemów i dla określonej grupy konsumentów. Ich treść ma węższy zakres. Do specjalnych map stworzonych dla żołnierzy zaliczają się mapy drogowe, mapy nawigacji lotniczej i wiele innych. Mapy zawierające dane dotyczące powierzchni dna mórz, oceanów i innych zbiorników wodnych nazywane są morskimi mapami nawigacyjnymi.

Kompletność wyświetlania obszaru na mapie:

Mapy topograficzne przedstawiają wszystkie najważniejsze elementy terenu: rzeźbę terenu, hydrografię, szatę roślinną i gleby, osady, sieć drogową, granice, obiekty przemysłowe, rolnicze, społeczno-kulturowe i inne. Im większa skala mapy, tym więcej obiektów i więcej szczegółów jest na niej pokazanych. Jednocześnie, w celu zwiększenia widoczności obrazów, przeprowadza się generalizację kartograficzną, to znaczy, że na mapach nie są pokazywane obiekty o drugorzędnym znaczeniu i małych rozmiarach.

Kompletność przedstawienia elementów terenu na mapie zależy także od cech geograficznych mapowanego obszaru. Zatem studnie na obszarach zaludnionych z dobrze rozwiniętą siecią rzek i kanałów nie mają większego znaczenia i z reguły nie są pokazywane na mapach w skali 1:100 000 i mniejszych. Na terenach pustynnych i półpustynnych studnie zyskują na znaczeniu i podlegają obowiązkowemu wyświetlaniu na mapach w skali 1:200 000 i większej. Na mapach o małej skali kompletność przedstawienia osiąga się poprzez uogólnienie konturów obiektów, łącząc kilka obiektów w jedną całość.

Znaki kartograficzne konwencjonalne to stosowane na mapach oznaczenia różnych obiektów oraz ich cechy jakościowe i ilościowe. Symbole są standardowe i obowiązkowe dla wszystkich wydziałów i instytucji ZSRR zajmujących się tworzeniem map topograficznych. Konwencjonalne znaki tych samych obiektów na wszystkich mapach wielkoskalowych są w zasadzie takie same pod względem stylu i koloru, różnią się jedynie rozmiarem. Dla każdej grupy jednorodnych obiektów z reguły ustalany jest wspólny symbol, który określa typ obiektu. Zwykle ma prosty styl, wygodny do rysowania i zapamiętywania, a swoim wzorem lub kolorem nawiązuje wyglądem lub innymi cechami przedstawianego lokalnego obiektu.

Ze względu na przeznaczenie i właściwości geometryczne symbole kartograficzne dzielą się na trzy typy: liniowe, pozaskalowe i powierzchniowe. Oprócz konwencjonalnych znaków na mapach, sygnatury służą do wyjaśnienia rodzaju lub rodzaju obiektów przedstawionych na mapie, a także ich cech ilościowych i jakościowych.

Liniowe konwencjonalne znaki kartograficzne przedstawiają obiekty o charakterze liniowym, których długość wyrażona jest w skali mapy - drogi, rurociągi naftowe, linie energetyczne itp.

Symbole kartograficzne poza skalą przedstawiają obiekty, których obszary nie są wyrażone w skali mapy. Położenie przedmiotu na podłożu odpowiada środkowi znaku o kształcie symetrycznym, środkowi podstawy znaku o szerokiej podstawie, górnej części narożnika znaku z podstawą w kształcie prostopadłościanu kąt, środek dolnej figury znaku, będącej kombinacją kilku cyfr.

Konwencje kartograficzne obszarowe wypełniają obszary obiektów wyrażone w skali mapy. Znaki terenowe narysowane wewnątrz obrysu obiektu (bagno, las, ogród itp.) nie wskazują jego położenia na podłożu.

Podpisy objaśniające zapewniają dodatkową charakterystykę obiektów terenowych: nazwy własne obiektów, ich przeznaczenie, cechy ilościowe i jakościowe. Podpisom w niektórych przypadkach towarzyszą konwencjonalne ikony, np. przy opisie lasu, wskazującym kierunek przepływu wody w rzece lub głębokość bagna. Podpisy objaśniające mogą być pełne lub skrócone.

Mapy topograficzne mają kolorystykę taką samą dla wszystkich skal. Kolor w pewnym stopniu odpowiada rzeczywistemu kolorowi lokalnych obiektów w okresie letnim. Kolor czarny przedstawia drogi gruntowe, granice, różne budynki, konstrukcje itp., Niebieski - hydrografię, brązowy - powierzchnie reliefowe i piaszczyste (gleby piaszczyste), zielony - roślinność. Symbole najważniejszych obiektów (miast, dróg utwardzonych itp.) zaznaczono kolorem pomarańczowym.

Podział mapy:

System podziału mapy na osobne arkusze nazywa się układem mapy, a system oznaczania (numerowania) arkuszy nazywa się ich nazewnictwem.

Podział map topograficznych na osobne arkusze liniami południków i równoleżników jest wygodny, ponieważ ramki arkuszy dokładnie wskazują położenie na elipsoidzie Ziemi obszaru przedstawionego na tym arkuszu oraz jego orientację względem boków horyzontu.

Standardowe rozmiary arkuszy map w różnych skalach przedstawiono w tabeli 1:

Schemat układu mapy w skali 1:1 000 000 pokazano na ryc. 1:

Zasadę układania map w innych skalach (większych) pokazano na ryc. 2.3:

Ryc.2. Położenie, kolejność numeracji i oznaczenie arkuszy map w skalach 1:50 000 - 1:500 000 na arkuszu mapy milionowej.

Ryc.3. Układ i nazewnictwo arkuszy map w skali 1:50 000 i 1:25 000.

Z tabeli 1 i tych rycin wynika, że ​​arkusz mapy milionowej odpowiada całkowitej liczbie arkuszy w innych skalach, wielokrotności czterech - 4 arkusze mapy w skali 1:500 000, 36 arkuszy mapy w skali 1:500 000 mapę w skali 1:200 000, 144 arkusze w skali 1:100 000 itp. d.

Zgodnie z tym ustalono nazewnictwo arkuszy, które jest takie samo dla map topograficznych wszystkich skal. Nazewnictwo każdego arkusza jest wskazane nad północną stroną jego ramki.

Oznaczenie arkuszy map topograficznych dowolnej skali opiera się na nazewnictwie arkuszy mapy milionowej.

Rzędy arkuszy tej mapy oznaczono wielkimi literami alfabetu łacińskiego (od A do V) i liczy się je od równika do biegunów. Kolumny arkuszy są ponumerowane od 1 do 60. Kolumny liczone są od południka 180 stopni z zachodu na wschód.

Nazewnictwo arkusza mapy w skali 1:1 000 000 składa się ze wskazania rzędu (liter) i kolumn (cyfr), na przecięciu których się znajduje, np. arkusza z miastem Smoleńsk ma nomenklaturę N-36 (ryc. 1).

Kolumny arkuszy milionowej mapy pokrywają się z sześciostopniowymi strefami współrzędnych, na które podzielona jest powierzchnia elipsoidy Ziemi podczas obliczania współrzędnych i kompilowania map w rzucie Gaussa. Różnica polega jedynie na ich numeracji: ponieważ strefy współrzędnych liczone są od południka zerowego (Greenwich), a kolumny arkuszy milionowej mapy liczone są od południka 180 stopni, numer strefy różni się od numeru kolumny o 30. Znając zatem nazewnictwo arkusza mapy, łatwo jest określić, do której strefy on należy. Na przykład arkusz M-35 znajduje się w 5. strefie (35-30), a arkusz K-29 znajduje się w 59. strefie (29 + 30).

Nazewnictwo arkuszy map w skalach 1:100 000 - 1:500 000 składa się z nazewnictwa odpowiedniego arkusza mapy milionowej z dodatkiem cyfry (cyfr) lub litery wskazującej położenie na nim tego arkusza.

Jak widać z ryc. 2, arkusze wszystkich skal liczone są od lewej do prawej i od góry do dołu, przy czym:

arkusze skali 1:500 000 (4 arkusze) są oznaczone rosyjskimi wielkimi literami A, B, C, D. Dlatego jeśli nomenklatura arkusza mapy milionowej to na przykład N-36, to arkusz skali 1:500 000 z miasta Polensk ma nomenklaturę N-36-A (ryc. 2);

arkusze w skali 1:200 000 (36 arkuszy) oznaczono cyframi rzymskimi od I do XXXVI. Zatem nomenklatura arkusza z miasta Polensk będzie brzmieć N-36-IX;

Arkusze w skali 1:100 000 są ponumerowane od 1 do 144. Przykładowo arkusz z miasta Polensk ma nomenklaturę N-36-41.

Arkusz mapy w skali 1:100 000 odpowiada 4 arkuszom mapy w skali 1:50 000, oznaczonych dużymi literami rosyjskimi „A, B, C, D”, a arkusz mapy w skali 1:50 000 odpowiada do 4 arkuszy map w skali 1:25 000, które są oznaczone małymi literami alfabetu rosyjskiego „a, b, c, d” (ryc. 3).

Zgodnie z tym nazewnictwo arkuszy map 1:50 000 składa się z nazewnictwa arkusza w skali 1:100 000, a arkusze map 1:25 000 składają się z nazewnictwa arkusza w skali 1 :50 000, z dołączoną literą wskazującą ten arkusz. Przykładowo N-36-41-B oznacza arkusz w skali 1:50 000, a N-36-41-В-а oznacza arkusz w skali 1:25 000 z miasta Polensk (ryc. 3). ).

Zasady i procedurę tworzenia map topograficznych wszystkich skal podano w tabeli 2:

Aby dobrać niezbędne arkusze map dla danego obszaru i szybko ustalić ich nazewnictwo, stosuje się tzw. prefabrykowane tablice mapowe (ryc. 4). Są to diagramy o małej skali, podzielone południkami i równoleżnikami na komórki odpowiadające zwykłym arkuszom map w skali 1:100 000, wskazujące ich numerację seryjną w obrębie arkuszy milionowej mapy.

Ryc. 4 Wycinek z tabeli mapy w skali 1:100 000.

Bez pewnych zniekształceń nie da się przedstawić na papierze znacznej części powierzchni Ziemi. Matematyczne metody obrazowania na płaszczyźnie powierzchni Ziemi nazywane są projekcją mapy. Na odwzorowaniu mapy południki i równoleżniki są reprezentowane przez system prostych lub płaskich zakrzywionych linii. Każda projekcja ma swoje nieodłączne zniekształcenia. Sercem każdej projekcji kartograficznej jest taka czy inna metoda przedstawiania siatki stopni. Reprezentacja siatki na mapie nazywana jest siatką kartograficzną. W zależności od przeznaczenia mapy wybiera się rzut kartograficzny. Kompilując mapy polityczne części świata, należy wybrać projekcję, która dałaby dość dokładne wyobrażenie o wielkości terytorium danego państwa, co umożliwiłoby porównanie terytorium krajów według obszaru. Takie rzuty, w których wszystkie obszary są pomniejszone o tę samą liczbę razy (nie zniekształcone), nazywane są równymi polami. Do nawigacji wygodne są projekcje konforemne, w których kąty między różnymi kierunkami na powierzchni ziemi są przedstawiane w pełnym rozmiarze, chociaż relacje między obszarami nie są zachowane.

O naturze i wielkości zniekształceń na mapie można mówić, umieszczając siatkę kartograficzną z siatką stopni globu. Na kuli ziemskiej wszystkie południki i równoleżniki są umieszczone w tej samej odległości od siebie. Dlatego wszystkie komórki siatki stopni między dwoma sąsiednimi równoleżnikami mają ten sam kształt i rozmiar na kuli ziemskiej, a komórki między południkami zwężają się i zmniejszają rozmiar na północ i południe od równika. Oznakami zniekształcenia mapy są więc nierówny kształt i różne komórki pomiędzy sąsiednimi równoleżnikami (zniekształcenie obszaru), różne odcinki południków między równoleżnikami (zniekształcenie długości linii i nierówna skala w różnych częściach mapy), odchylenia od prawej strony kąt kątów pomiędzy południkami i równoleżnikami na mapie (zniekształcenie kątowe).

W zależności od sposobu przeniesienia siatki stopni z globusa na płaszczyznę mapy wyróżnia się rzuty: azymutalny, walcowy, stożkowy.

Jeśli do równika globu dołączymy ekran i rzutujemy każdy z jego punktów, otrzymamy mapę w azymutalnym rzucie równikowym. W tej projekcji budowane są mapy półkul. Podczas rzutowania globu na ekran znajdujący się na biegunie północnym lub południowym uzyskuje się azymutalną projekcję biegunową. Daje prawidłowe wyobrażenie o regionach polarnych. Zniekształcenia na tych mapach będą się zwiększać wraz z odległością od bieguna. Rzutowanie kuli ziemskiej na boki cylindra da występ cylindryczny. Zniekształcenie konturów powierzchni ziemi o rzucie cylindrycznym zwiększa się wraz z odległością od równika do biegunów. Dlatego wygodnie jest przedstawiać kraje położone w pobliżu równika. Południki i równoleżniki w tym rzucie to linie równoległe, które przecinają się pod kątem prostym.

Do obrazu krajów średnich szerokości geograficznych stosuje się projekcję stożkową. Uzyskuje się go poprzez zaprojektowanie kuli ziemskiej na ściankach stożka. W rzucie stożkowym południki są przedstawione jako linie proste, które rozchodzą się w postaci promieni z jednego punktu, a równoleżniki są pokazane jako łuki okręgów ze wspólnym środkiem w punkcie będącym wierzchołkiem stożka. W tym rzucie dokładna skala jest zachowana na równoleżniku, w którym stożek dotknął kuli ziemskiej. Im dalej od tej równoleżnika, tym bardziej kontury powierzchni ziemi są zniekształcone na mapie.

1.1. Kartografia - przedmiot i definicja.

Oczywiście określone rodzaje i rodzaje map są niezbędne w różnych obszarach działalności człowieka. W przemyśle i transporcie, w rolnictwie i budownictwie kulturalnym są nie tylko niezbędnym, ale bardzo często niezbędnym środkiem do wykonania kompleksu robót.

Mapy są potrzebne, aby znaleźć nowe drogi i linie energetyczne; Rozwój podglebia i złóż minerałów rozpoczyna się od badania terenu za pomocą map. Jest niezbędny do budowy miast i wsi, rekultywacji gruntów, nawigacji i żeglugi powietrznej, badania zasobów gruntowych, gospodarki gruntami i katastru gruntów.

Mapy są niezawodnym przewodnikiem, w sprawach wojskowych jednym z głównych źródeł informacji o terenie i niezbędnym narzędziem dowodzenia i kontroli.

Mapy geograficzne i inne, oprócz bezpośredniego służenia potrzebom gospodarczym kraju, umożliwiają badanie kraju pod względem geologicznym, glebowym, botanicznym, demograficznym i innym, aby przewidzieć różne zjawiska naturalne, takie jak klimat czy klęski żywiołowe. Ważną cechą współczesnej kartografii jest intensywny rozwój jej funkcji poznawczych jako środka badania obiektywnego świata i zdobywania nowej wiedzy.

Nauka kartograficzna zajmuje się badaniem map, metod ich tworzenia i wykorzystania.

Stanowy standard terminów kartograficznych definiuje:

„Kartografia to dziedzina nauki, technologii i produkcji, obejmująca badanie, tworzenie i wykorzystanie dzieł kartograficznych”.

1.2 Struktura kartograficzna

W w sumie kartografia łączy w sobie szereg dziedzin i dyscyplin naukowych:

- teoretyczne podstawy kartografii (doktryna mapy)- studia

I rozwija teorię rzutów kartograficznych, uogólnianie obrazu kartograficznego, sposoby przedstawiania treści tematycznych, zagadnienia tworzenia systemów znaków (legendy map).

- kartografia matematyczna- bada i rozwija matematyczne metody przedstawiania powierzchni Ziemi i innych planet na płaszczyźnie. Jest to pierwszy krok w procesie tworzenia map.

Kartometria - bada i rozwija metody pomiaru różnych obiektów na mapach w celu określenia ich cech ilościowych (współrzędne, odległości, wysokości, powierzchnie, objętości, kąty nachylenia itp.).

- projektowanie i mapowanie– bada i opracowuje projekty map, metody ich tworzenia, podstawowe zasady zarządzania redakcyjnego na wszystkich etapach tworzenia map.

Mapowanie to nauka o rodzajach i właściwościach map geograficznych, historii kartografii i sposobach korzystania z map.

Projektowanie map - badanie i opracowywanie metod i środków kolorowego i graficznego projektowania map (design) oraz przygotowanie ich do publikacji.

Publikowanie map to rozwój metod reprodukcji i reprodukcji map.

- ekonomika i organizacja produkcji kartograficznej– badanie metod jego najbardziej racjonalnej organizacji.

Kartografia w swojej strukturze jest ściśle powiązana z szeregiem nauk naukowych

dyscypliny. Są to: geodezja, astronomia, topografia, geografia i poligrafia, matematyka, fotogrametria, informatyka i grafika komputerowa. W swojej treści kartografia jest nie do pomyślenia bez powiązania z takimi naukami, jak gleboznawstwo, geologia, demografia, klimatologia, gospodarka gruntami itp.

Geodezja dostarcza kartografom dokładnych danych o kształcie, wielkości i polu grawitacyjnym Ziemi, współrzędnych geodezyjnych punktów odniesienia.

Topografia – dostarcza pierwotnych źródeł kartograficznych – wielkoskalowych map topograficznych, które służą jako materiał źródłowy do tworzenia wszelkich map geograficznych.

Geografia - wyjaśnia istotę zjawisk przyrodniczych i społeczno-gospodarczych, ich pochodzenie, wzajemne powiązania i rozmieszczenie na powierzchni ziemi.

Z poligrafii - kartografia zapożycza metody wykonywania form drukarskich i reprodukcji map.

Od chwili narodzin kartografii, jej sercem jest matematyka, kartografię matematyczną można uznać za dyscyplinę czysto matematyczną. Wprowadzenie do kartografii technologia komputerowa umożliwiło opracowywanie nowych typów map, obliczanie najbardziej skomplikowanych rzutów, wzbogaciło kartografię o nowe metody badania map z wykorzystaniem aparatu statystyki matematycznej oraz pozwoliło w dużym stopniu zautomatyzować pracochłonny proces tworzenia map.

Fotogrametria rozwija metody określania położenia, rozmiaru i kształtu obiektów na powierzchni Ziemi na podstawie badań lotniczych. Obecnie fotografia lotnicza umożliwia uzyskanie mapy o większej dokładności niż podobne prace uzyskiwane na ziemi, a ponadto pozwala na ograniczenie do minimum naziemnych prac geodezyjnych i topograficznych.

Do nauk, z którymi kartografia ma najściślejszy związek, można oczywiście zaliczyć geoinformatykę i nauki geograficzne (geomorfologia, hydrologia itp.), nauki o przyrodzie Ziemi (botanika, zoologia), gospodarkę narodową, ekonomię, historia i wiele innych.

Podsumowując powyższe, można wyróżnić główne kierunki wykorzystania map w nauce i praktyce.

− ogólna znajomość obszaru, regionu, kraju, kontynentu, ich studiowanie na mapach bez odwiedzania w naturze;

− zastosowanie jako przewodnik (turystyka, lotnictwo, nawigacja

itp.);

− zastosowanie jako podstawa do zastosowań inżynierskich – transportowych, energetycznych, przemysłowych, rolniczych, na potrzeby planowania przestrzennego, budownictwa;

− badania i transfer projektów do natury;

− zastosowanie wojskowe;

− badanie i racjonalne wykorzystanie zasobów naturalnych (w tym gruntów) oraz ochrona środowiska;

− zintegrowany i racjonalny rozwój regionów gospodarczych;

− wykorzystywać jako podstawę informacyjną w prowadzeniu gospodarki gruntami i katastru gruntów.

1.3 Elementy map, inne prace kartograficzne.

Wielokrotnie powtarzaliśmy słowo mapa, ale jak dotąd nie traktowaliśmy mapy jako dokumentu graficznego, nie badaliśmy elementów mapy, jej właściwości, nie podaliśmy nawet jasno sformułowanej definicji.

Standard terminów kartograficznych definiuje:

„Mapa to zredukowany, zbudowany w odwzorowaniu kartograficznym, uogólniony obraz powierzchni Ziemi, powierzchni innego ciała niebieskiego lub przestrzeni pozaziemskiej, przedstawiający znajdujące się na nich obiekty w pewnym systemie konwencjonalnych znaków”.

Definicja ta, choć może nie do końca doskonała, podkreśla trzy cechy map, które są bardzo ważne dla zrozumienia cech odróżniających mapę od innych obrazów powierzchni Ziemi, takich jak zdjęcie lotnicze czy krajobraz. Ten:

1. konstrukcja zdefiniowana matematycznie;

2. stosowanie symboli kartograficznych (kodów);

3. selekcja i uogólnienie przedstawionych zjawisk.

Matematycznie określona konstrukcja map zakłada ustalenie ścisłego związku funkcjonalnego pomiędzy mapami geograficznymi i prostokątnymi

współrzędne punktów o tej samej nazwie na terenie i na mapie. Taka konstrukcja obejmuje niejako dwa działania mające na celu przejście od fizycznej powierzchni Ziemi do jej obrazu na płaszczyźnie. Jedna z nich polega na rzutowaniu powierzchni Ziemi na matematyczną powierzchnię Ziemi – geoidę. Rzut ten wykonywany jest ortogonalnie, za pomocą linii pionu prostopadłych do powierzchni matematycznej. Jednak ze względu na swoją złożoność geoidę w kartografii zastępuje się powierzchnią elipsoidy obrotowej, która ma bardzo podobny kształt, tj. figura uzyskana poprzez obrót elipsy wokół jej małej osi (ryc. 1.1).

To w odniesieniu do tej elipsoidy wykonywane są wszystkie obliczenia geodezyjne i obliczane są rzuty mapowe.

Inną czynnością jest przedstawienie powierzchni elipsoidy na płaszczyźnie. Niemożliwe jest rozszerzenie powierzchni elipsoidy na płaszczyźnie bez fałd i pęknięć; będą miały miejsce różnego rodzaju deformacje, które w kartografii nazywane są zniekształceniami. Przejście z elipsoidy na płaszczyznę odbywa się za pomocą rzutów kartograficznych, które wyrażają związek między współrzędnymi punktów na powierzchni ziemi a współrzędnymi tych samych punktów na płaszczyźnie (arkusz mapy).

Znając taką zależność, można uwzględnić zniekształcenia płaskiego obrazu, a co za tym idzie, określić na mapie rzeczywiste odległości, obszary, kąty z niezbędną dokładnością, czyli uzyskać prawidłowe dane o lokalizację, wielkość i kształt przedstawionych obiektów z map.

Stosowanie konwencji kartograficznych staje się oczywiście korzystne przy porównaniu mapy ze zdjęciem lotniczym tego samego obszaru. Początkowe wrażenie może być niekorzystne dla karty. Rzeczywiście, zdjęcie lotnicze pozwala zobaczyć prawdziwy obraz powierzchni Ziemi, będąc na mapie

zastępuje go system znaków, które niejako zacierają wiele indywidualnych cech obiektów okolicy i tym samym zubażają wizerunek. Można jednak zauważyć, że stosowanie znaków kartograficznych pozwala na:

1. Znacząco zmniejsz obraz, aby jednym rzutem oka pokryć znaczną część powierzchni Ziemi lub całej planety, jednocześnie odtwarzając te obiekty, które ze względu na redukcję nie są wyrażone w skali mapy. Na zdjęciach lotniczych, w miarę zmniejszania się skali, szczegóły są trudne do rozróżnienia, a następnie całkowicie utracone.

2. pokazać teren na mapie, na przykład za pomocą warstwic.

3. pokazać nie tylko wygląd obiektu, ale także wskazać jego wewnętrzne właściwości, na przykład nadać gruntom rolnym cechy jakościowe, pokazać temperaturę i zasolenie wody, wysokość i gatunki drzew w lasach i wiele więcej.

4. pokazać propagację zjawisk, które nie są postrzegane przez nasze zmysły, takich jak deklinacja magnetyczna, wartości zniekształceń itp.

5. wykluczyć nieistotne aspekty obiektów i podkreślić ich wspólne i istotne cechy. Jednocześnie bardzo ważny jest proces selekcji i uogólniania przedstawianych zjawisk, proces, który nazywa się generalizacją kartograficzną. Generalizacja zapisuje na mapie tylko te zjawiska, które są istotne w sensie praktycznym lub teoretycznym, skupia się na przekazaniu najistotniejszych cech ukazywanego zjawiska, przede wszystkim ze względu na ich przeznaczenie mapy. Pozwala na odróżnienie na mapach głównego od drugorzędnego, odnalezienie wspólnych wzorców w pojedynczych obiektach.

1.4 Elementy mapy geograficznej

Badanie i opracowywanie map wymaga analitycznego podejścia do nich, podziału na elementy składowe, umiejętności zrozumienia ich znaczenia, określenia ich miejsca i dostrzeżenia ich wzajemnych powiązań.

Na mapie rozróżnia się obraz kartograficzny, podstawę matematyczną, wyposażenie pomocnicze i dane dodatkowe (ryc. 1.4.1).

Obraz kartograficzny i związana z nim legenda- główna część każdej mapy geograficznej, zawiera informacje o obiektach i zjawiskach pokazanych na mapie, ich położeniu, właściwościach, powiązaniach.

Informacje te stanowią zawartość mapy. Z kolei treść mapy podzielona jest na elementy, zarówno geograficzne, jak i tematyczne. Kompleks tych elementów nie jest taki sam na różnych mapach. Jednak jeden z elementów, a mianowicie hydrografia, jest obowiązkowy na wszystkich mapach. Na przykład na mapach tematycznych głównymi elementami treści mogą być minerały, flora lub fauna, gleby itp. Elementy treści są przedstawiane z tą samą szczegółowością na mapach topograficznych.

Prawa geometryczne konstruowania map są określone przez nie podstawa matematyczna, którego elementami są: rzut kartograficzny i związana z nim siatka kartograficzna (sieć południków i równoleżników), skala, referencyjna sieć geodezyjna, nazewnictwo, układ i układ mapy.

Skala mapy wskazuje ogólny stopień zmniejszenia powierzchni Ziemi przedstawionej na płaszczyźnie. Charakteryzuje się stosunkiem długości linii na mapie do odpowiadającej jej linii na powierzchni ziemi. Istnieją 3 rodzaje (metody) reprezentacji skali na mapach:

− numeryczny (na przykład 1:25000)

− naturalny (na przykład w 1 centymetrze jest 250 metrów)

− liniowy (poprzeczny, graficzny), przedstawiany w formie wykresu.

W W zależności od skali mapy i wielkości mapowanego obszaru, mapa może być wyświetlona na jednym lub większej liczbie arkuszy.

Głównymi elementami podstaw matematycznych są projekcja mapy i powiązana siatka mapy. W zależności od rodzaju powierzchni geometrycznej, na którą rzutowana jest powierzchnia elipsoidy, wyróżnia się rzuty cylindryczne, stożkowe, azymutalne i inne.

Układ - racjonalne rozmieszczenie na arkuszu mapy mapowanego terytorium, wyposażenia pomocniczego i dodatkowego.

Akcesoria- ułatwia czytanie mapy i pracę z nią. Zawiera niezbędne wyjaśnienia i wykresy dotyczące pomiarów za pomocą map, a także nazwę mapy, informacje o wykonawcach, dane referencyjne i wyjściowe itp.

DO dodatkowe wyposażenie obejmują karty umieszczone w „powietrzu” lub na

jego pola dodatkowe karty, profile, diagramy, dane tekstowe i cyfrowe, które wyjaśniają, uzupełniają i wzbogacają obraz kartograficzny.

Ogólne mapy geograficzne

Dodatkowe dane

Lekcja nr 7

I opcja

Założycielem nauki „geografii” jest:

a) Herodot; b) Eratostenes; c) Arystoteles.

Geografia jako nauka pojawiła się po raz pierwszy w:

a) Starożytny Egipt b) Starożytna Grecja; c) Starożytny Rzym.

Główną metodą określania wymiarów powierzchni ziemi jest:

a) kartograficzne; b) opisowy; c) przestrzeń.

Nauka o tworzeniu i używaniu map nazywa się:

a) geografia; b) kartografia; c) topografia.

Obwód globu wynosi:

a) 39 690 km; b) 40 000 km; c) 40 075 km.

Równik to:

a) linia przechodząca przez bieguny planety

b) linia dzieląca powierzchnię ziemi na pół i znajdująca się na

jednakowej odległości od biegunów

c) linię przechodzącą przez dowolne dwa punkty na powierzchni ziemi

Dopasuj terminy do ich definicji:

DEFINICJA PROMIENIA ZIEMI

1) promień równikowy a) odległość od środka planety do równika

2) promień biegunowy b) odległość od środka planety do biegunów

Które stwierdzenie charakteryzuje kulę ziemską?

a) daje wyobrażenie o kształcie Ziemi;

b) nie daje prawidłowego wyobrażenia o wielkości obiektów geograficznych;

C) nie daje prawidłowego wyobrażenia o kształcie Ziemi.

Ustal zgodność pomiędzy obrazem powierzchni Ziemi a metodą obrazową.

METODA OBRAZU

1) obraz płaski a) mapa

2) obraz trójwymiarowy b) kula ziemska

B) plan terenu

Na mapie i globusie pokazane są kontynenty, oceany, wyspy i inne obiekty geograficzne:

a) powiększony

b) w postaci zredukowanej;

c) brak zmiany rozmiaru.

Urządzenie służące do orientacji nazywa się:

a) termometr; b) kompas; c) barometr.

Jaki kolor odpowiada końcowi igły kompasu, wskazując kierunek północy:

biały b) czerwony; c) niebieski.

Kierunek między północą a zachodem nazywa się:

a) północny wschód; c) południowy zachód;

b) północny zachód; d) południowy wschód.

Pojawił się pierwszy kompas:

a) w Indiach; b) w Rosji; c) w Chinach.

Ustal zgodność między widokami boków horyzontu a ich nazwami:

WIDOK NA BOKI HORYZONTU BOKI HORYZONTU

główne strony horyzontu a) północ

środkowe strony horyzontu b) północny wschód

B) północny zachód

D) południe

D) południowy zachód

16. Który z naukowców starożytności obliczył wielkość globu?

17. Jaka jest różnica pomiędzy ruchem osiowym Ziemi a ruchem orbitalnym?

18. Co na mapie geograficznej oznaczają odcienie błękitu?

Praca testowa na temat: „Ziemia i jej obraz”

II opcja

Geografia jako nauka powstała w:

A)Iwiek p.n.e B)IIwiek p.n.e V)IIIwiek p.n.e

Na początku swojego rozwoju geografia miała

a) znaczenie opisowe; b) znaczenie naukowe; c) wartość pomiarowa.

Uporządkuj metody badań geograficznych w porządku chronologicznym (według czasu ich wystąpienia od najstarszych do najnowocześniejszych):

a) opisowy; b) kartograficzne; c) przestrzeń.

Przykładowym źródłem kartograficznym wiedzy geograficznej jest:

a) album ze zdjęciami;

b) artykuł naukowy;

c) atlasu.

Długość równika wynosi:

a) 40 000 km; b) 39 690 km; c) 40 075 km.

Równik dzieli Ziemię na półkule:

a) północna i zachodnia; c) zachodni i wschodni;

b) wschód i południe; d) północ i południe.

Ustaw mecz:

TYP RUCHU OPIS RUCHU

ruch osiowy a) ruch Ziemi wokół Słońca

ruch orbitalny b) ruch Ziemi wokół własnej osi

Wybierz prawidłowe wyrażenie charakteryzujące mapę:

a) płaski obraz powierzchni ziemi

b) nie ma zniekształceń

c) daje wyobrażenie o kształcie Ziemi

Dopasuj kolor używany na mapie fizycznej do jego wartości.

KOLOR GRUBA ZIELONA

żółty a) góry

zielony b) niskie równiny

brązowy c) wzniesione równiny

Rozmieszczaj obrazy fotograficzne w miarę zwiększania się zasięgu obszaru.

a) obraz satelitarny;

b) zdjęcie z powierzchni Ziemi;

c) zdjęcie lotnicze.

Określanie swojej pozycji względem boków horyzontu nazywa się:

a) orientacja; b) poziomowanie; c) czas.

Słońce wschodzi:

a) północ bestia; c) zachód.

Kierunek między południem a wschodem nazywa się:

a) północny wschód; b) południowy zachód;

b) północny zachód; c) południowy wschód.

Specjalnie ukształtowany płócienny kapelusz dla żeglarzy i rybaków nazywa się:

czapka; b) czapka; c) południowy zachód.

Ustal zgodność między kierunkami po bokach horyzontu z ich nazwami:

KIERUNKI HORYZONTU

1 a) zachód

B) południe

1 2 c) północ

D) wschód

16. Jakie dowody na kulistość Ziemi przedstawił Arystoteles?

17. Jakie są dwa główne rodzaje ruchu, jaki wykonuje Ziemia?

18. Co jest oznaczone na mapie geograficznej odcieniami zieleni?

ODPOWIEDZI

Test

Od czasów starożytnych człowiek miał potrzebę przekazywania innym ludziom informacji o tym, gdzie był i co widział. Obecnie istnieje wiele rodzajów obrazów powierzchni Ziemi. Wszyscy oni są małymi modelami otaczającego nas świata.

Kartografia

Obrazy powierzchni ziemi pojawiły się wcześniej niż pismo. Starożytny człowiek do pierwszych szkiców okolicy użył kłów mamuta, kamienia lub drewna. W starożytnym świecie obrazy wykonywano na papirusie i płótnie, a później na pergaminie. Pierwsi twórcy map byli prawdziwymi artystami, a mapy były dziełami sztuki. Starożytne mapy przypominają bajeczne obrazy przedstawiające nieznane kraje i ich mieszkańców. W średniowieczu pojawił się papier i prasa drukarska, co umożliwiło masową produkcję map. Twórcy map zebrali informacje o Ziemi ze słów licznych podróżników. Zawartość kart stawała się coraz bardziej zróżnicowana. Nauka o mapach jako szczególnym sposobie przedstawiania powierzchni ziemi, ich tworzenia i wykorzystania nazywa się kartografią.

Globus - model Ziemi

Starożytni Grecy po raz pierwszy udowodnili, że Ziemia jest kulista. Aby poprawnie wyświetlić kształt Ziemi, wynaleziono globus. Globus (od łacińskiego słowa globus – kula) to trójwymiarowy model planety, pomniejszony wiele milionów razy. Nie ma zniekształceń powierzchni, dlatego za jego pomocą uzyskują prawidłowe wyobrażenie o położeniu kontynentów, mórz, oceanów i wysp. Ale kula ziemska jest znacznie mniejsza od Ziemi i nie da się na niej szczegółowo pokazać żadnego obszaru. Korzystanie z niego w podróży jest również niewygodne.

Planuj i mapuj

Plan to rysunek, na którym szczegółowo przedstawiono niewielki obszar terenu w zmniejszonej formie za pomocą konwencjonalnych znaków, więc nie ma potrzeby uwzględniania krzywizny powierzchni ziemi.

Mapa to uogólniony, zredukowany obraz powierzchni Ziemi na płaszczyźnie wykorzystujący ten system.

Mapy geograficzne mają ważne właściwości. W przeciwieństwie do planów przedstawiają różne obszary, ale w zasięgu - od małych obszarów powierzchni Ziemi po kontynenty, oceany i cały glob. Wyświetlając wypukłą powierzchnię Ziemi na płaskiej kartce papieru, nieuchronnie pojawiają się zniekształcenia obrazu poszczególnych jej części. Niemniej jednak mapy pozwalają mierzyć odległości i określać wielkość obiektów. Zawierają informacje o właściwościach obiektów. Na przykład o wysokości gór i głębokości mórz, składzie flory i fauny.

Atlasy - zbiory map

Ważnym krokiem w rozwoju obrazów geograficznych było tworzenie atlasów zbiorów mapowych. To prawdziwe encyklopedie kartograficzne. Uważa się, że pierwszy zbiór map pojawił się w Cesarstwie Rzymskim. Później, w XVI wieku, wprowadzono samo pojęcie „atlasu”. Atlasy geograficzne są bardzo zróżnicowane pod względem zasięgu terytorialnego: atlasy świata, atlasy
poszczególnych krajów, regionów i miast. Ze względu na przeznaczenie atlasy dzielą się na edukacyjne, lokalne, drogowe i inne.

obrazy lotnicze

Postęp w lotnictwie i astronautyce umożliwił człowiekowi fotografowanie Ziemi. Zdjęcia lotnicze i zdjęcia przestrzeni kosmicznej zapewniają szczegółowy obraz wszystkich szczegółów terenu. Ale znajdujące się na nich obiekty geograficzne mają dla nas niezwykły wygląd. Rozpoznawanie obrazów na obrazach nazywa się dekodowaniem.

Dziś coraz częściej korzystamy z map na monitorze komputera lub ekranie telefonu komórkowego. Tworzone są na podstawie obrazów przestrzeni przy użyciu specjalnych programów komputerowych.