Шпаргалка по "Географии"

1. Содержание и основные теоретические концепции картографи

Картография – наука о картах, как об особом способе изображения действительности их создании и использовании (определение  междунарной картографической ассоциации).

Картография – область науки, техники и  производства, охватывающая изучение, создание и использование карт и  картогрфических произведений.

Соданиение  картографии раскрывается в рамках разных теоретических концепций. В  картографии их 2,5.

1)Познавательная  или модельно-познавательная концепция  – это модель объективно сущ-щих  прир. и общест. моделей. Задача  концепции – как можно более  точно и близко к действительности  отображать. Её разрабатывали главным  образом в нашей стране, начиная  с 1940. Основные авторы: Салищев,  Исаченко, Гедымин, Баранский. Разрабат-сь  тематич. области карт. Не уделялось  внимания методам созд-ния карт, что привело к технолог. отставанию.

2)Коммуникативная:  карта-ср-во передачи простран-ных данных, а сама картография в большей степени часть информатики. Ориентировала картографию на технолог. вопросы (важно как изобр-ть, с помощью каких технологий). В рамках этой концепции задача К. – отслеж-ть появление новых систем, программ. продуктов. Семантика – содержат. процессы. Разрабатывали, начиная с 60-70гг Робенсон, Колчанный. К концу 19в эти концепции противопоставлять друг другу перестали.

3)Языковая: карта- спец. язык, наряду с языком  устной речи, писм. речи, языком чертежей, худ. образов, нот, карта тоже язык. Задача К. – изучать и развив-ть спец. язык. Разрабатывали некот. картографы СССР и соц. стран: Лютый, Правда, Останикашвили. Это неполноц. концепция.

2. Понятие о карте.

Слово карта греч. проис-ния, означает кусок фронта. Карта – уменьш., обобщен., построенное в картогр. проекции по матем. з-ну на плоскости изображение пов-ти земли, др. небес. тела или внеземного простр-ва, показыв-щее при помощи усл. знаков размещение и св-ва объектов, связ. с этими пов-тями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Основные свойства карт. Элементы  карты.

Включает 3 осн. св-ва карт:

1)_математически  опр-ное построение – наличие  строгой функц-ной завис-ти м/ду  размещением объектов на мест-ти  в пр-ве и отображение их  на карте. Достиг-ся благодаря наличию мат. основы. Матеем. основа включает: теоретически правил. тело, максим-но приближ-ное к действ. фигуре зепмли с построенной на этой фигуре системы координат; масштаб – степень уменьшения; проекция – способ развертывания в плоскость.

2) исп-ние знаков. систем: позволяет неогранич-но уменьшать размеры, передавать не только внеш. облик, но и внутр. св-ва, колич. и качест. хар-ки.

3) отбор и обобщение изобр-ния.  Если не все эти св-ва присут-ют  то это картогр. изобр-ние, например, глобус, космич. фотоснимки.

Элементы  карты:

1)картогр.  изобр-ние. У темат. карт оно  дел-ся на геогр. основу и спец. сод-ние. У общегеогр. карт деление отсут-ет.

2)легенда  – система услов. обозначений  и текстовых пояснений. Имеет  наибол. значение для темат. карт, раскрывает их сод-ние. Для  общегеогр. карт услов. обозначения  явл-ся общепринятыми, они могут не допускаться.

3)матем.  основа

4)компановка  – опр-ние границ изображаемй  тер-рии и исп-ние внутр. простр-ва  карты.

5)вспомогат.  оснащение – шкалы высот и  глубин, линейные масщтабы, графич. построения для облегчения работы  с картой.

6)доп.  данные: врезные карты, графики,  диаграммы, фотографии, рисунки.

7)рамка  и зарамоч. оформление: ограничивают  карту, могут сод-ть доп. построение.

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Основные разделы картографии.

Составные части науки: теорет. основы – системы  взглядов и их док-в, теории – обобщения  науч. знаний, методы и примеры исслед-ния, конкрет. данные, приклад. области. В картографии теор. основы обр-ют теор. концепции. К теориям относ-ся: теории картогр. проекции, теории знак. систем, систем. картог-ния. Методы обр-ют 2 раздела, связ. с технологиями создания и исп-ния карт. Методы исп-ния включают разделы, связ. с тематич. картографией. Роль конкрет. знаний выполняют карты. Приклад. обл.: экономика и орг-ция картогр. пр-ва. К. включает ряд частных дисциплин: картоведение, мат. картогр., карт. семиотика, карт. инф-ка, картометрия, технология проек-ния карт.

5. Связи картографии с другими  науками и иными видами деятельности

К. тесно развив-сь с географией и  геодезией. Долгое время они были един. целым. Геодезия заним-ся изучением фигуры земли, что для К. явл-ся мат. основой. Фотограмметрия: измерение по аэро-, фотоснимкам. Топография- на стыке геодезии, геогр., фотограмметрии. Тесн. связи с геологией, почвовед., климатолог., геоботаникой, экономикой, истор., политолог. На стыке наук о земле и общ. наук развив-ся эк. картография. Тесн. связи с матем.: разработка картогр. проекции. На стыке инф-ки и К – геоинформатика. Связь с изобр. иск-вом: заим-ся изобр. ср-ва, знания о том, как воспр-ся зрит-но изобр. ср-ва – картогр. дизайн.

6. Понятие классификации картографических проекции.

Математически опр-ное построение достиг-ся за счет 3 послед. этапов перехода от физ. пов-ти земли со всеми ее неров-тями к изобр-нию на карте. Эти этапы включают: Мыслен. переход неоднор. физ. пов-ти к математически правил. пов-ти референц-элипсоида. На 1-м этапе формир-ся 1-й элемент мат. основы карт, геодез. основа карт. Геод. основа карт – референц-элипсоид с опр. параметрами, впис. в геоид и с построенной на этом эллипсоиде системой координат. На 2-м этапе эллипсоид умен-ся в опр-ное число раз до обозримых размеров. В рез-те получ-ся 2-й элемент мат. основы карт – масштаб. В К. рассмат-ся 3-й элемент – карт. проекция. На 3-м этапе происходит переход от эллипсоида и плоскости. Картогр. проекция – матем-ки опр-ный способ отобр-ния пов-ти эллипсоида на плос-ти. Проекция уст-ет аналит., функцион. завис-ть м/ду координатами точек на карте и эллипсоиде. Ко всем карт. проекциям предъяв-ся 2

требования: однознач-ть, непрерыв-ть. Задача развертывания  эллипсоида решается за счет растяжения и сжатия частей. Если происходят растяж. и сжатия наруш-ся пропорции, возникают  искажения.

 

 

 

 

 

 

7. Искажения в проекцииях и их  количественная характеристика.

4 вида:

1)Искажение  длин – базов. вид искажений. Искажение длин означает, что на карте присут-ют не 1 масштаб, а 2 вида: глав. и частные. Част. масштабы измен-ся от точки к точке и даже в одной точке в завис-ти от напр-ния. Для нагляд. изменения хар-ра част. масштабов ввод-ся понятие эллипс искажений – изобр-ние в проекции окруж-ти бесконечно малого радиуса, построен. в соотв-щей точке эллипсоида. При переходе к проекции окр-ть превр-ся в эллипс той или иной формы. Эллипс в математике хар-ся 2-мя параметрами: большая ось а и малая ось b. В мат. картографии к ним добав-ся ось n и ось m. Они могут совпадать с осями а и b. Эти осям соот-ет 4 част. масштаба. 2)Искажение площадей: колич-но выраж-ся величиной P. Р-площадь искажений на карте, делен. на площадь исход. окруж-ти. Выраж-ся в долях глав. масштаба. Может быть >1, если преобл-ют растяжения, <1 – сжатия, =1 – искажения отсут-ют. Р=n*m*sinq. q(тета) – угол м/ду параллелью и мерид.

3)Искажения  углов – разность м/ду углом, обр-ным 2-мя линиями на эллипсоиде и изобр-ем этого угла в проекции. Величина искажения мен-ся от точки к точке и даже в отдел. точке в завис-ти от напр-ния линий, образующих угол. За хар-ку искажения углов приним-ся наибольшая из возмож-ных для данной точки значений.

4)Искажения  форм – колич-ное изобр-ние  степени вытянут-ти эллипса искажений. k=a\b. Если искажение форм отсут-ет, то a=b=>k=1.

8. Классификация проекций по характеру  искажений и по виду нормальной  сетки.

Все 4 вида искажений необяз-но присут-ют в проекции. Неизбеж. явл-ся искажения  длин. Они отсут-ют только на глобусе. Проекции, в кот. отсут-ют искажения площадей – равноплощадные. Отсут-е искажений площадей достиг-ся за счет сильн. искажений углов и форм. Избежать искажения углов и форм можно в равноугол. проекциях. Они удобны и применимы для карт., кот. могут исп-ся для измерения углов на мест-ти при решении модификац. задач. Проекция Меркатера: отсут-ют изобр-ния углов, в ней прямая на мест-ти это прямая на карте; сильн. искажения площадей. Есть модифик. проекции Меркатера. Чаще исп-ся проекции, в кот. присут-ют все виды искажений, на в меньших р-рах. Такие проекции наз-ся поизвол. Среди произвол. проекции чаще примен-ся равнопромеж. проекции – сохр-ся глав. масштаб по одному из глав. напр-ний. Равнопромеж. проекции по объему не равнозначны равноуг-ным и равноплощ. Это частный случай произ. проекций. При построении проекций исп-ся промеж., вспомог. проекции, на кот. изобр-ние сетки переносят на эллипсоид. Прост. пов-ти: цилиндр, конус, собственно плоскость. Им соот-ют цилинд. проекции, конические. Более слож. проекции – псевдоцилиндр., псевдоконич., поликонич., угловые.

 

 

 

9. Цилиндрические проекции.

Сетка параллелей и меридианов перенос-ся с эллипсоида на цилиндр, кот. разрезают по образующей и разворачивают в плоскость. Вариантов размещения цилиндра по отношению к эллипсоиду сущ-ет много и соот-но много вариантов цил. проекций. Во-

первых  цилиндр может быть размещен так, чтобы его ось совпадала с  осью вращения земли. Такие проекции наз-ся нормальными и сетка – нормальная. Во-вторых ось вращения можно разместить перпен-но оси вращения. Это попереч. проекции. В-третьих когда ось распол-ся м/ду плос-тью экватора о осью вращения – косая поекция. Кроме того цилиндр может быть касательным – касающ-ся по одной линии; и секущим – пресек. по 2 линиям и соот-но будет 2 линии нулев. искажений. Экватор – линия нулевых искажений. Плос-ть меридиана растягивают до пересеч-ния с цилиндром. Линия пересечения меридиана и цилиндра принимают за меридиан. 3 варианта построения параллелей: 1) продолжение в плос-ть параллелей до пересечения с цилиндром. Линии сечения принимают за изобр-ние параллелей. Проекция получ-ся равновеликая. На экваторе окруж-ть остается окруж-тью. Даже по меридианам происходит сжатие, по || растяжение, но площадь неизменна. Углы и формы сильно искаж-ся в высок. широтах. 2_ измеряют длину дуги меридиана и принимают за высоту цилиндра. Затем цилиндр делят на равн. промежутки и проводят параллели. Получ-ся, что длина меридиана одна и та же. Искажение мерид. отсут-ет, но по || происходят растяжения => большее искажение площади. Проекция равнопромеж., произвол. 3) пропорцион. растяжение || и меридианов. || разбег-ся на большие расстояния. Возникают искажения площади, но не искажения углов и форм. || перпен-ны меридианам.

10. Конические проекции.

Сетка || и меридианов перенос-ся на конус. Конус может распол-ся так, что  ось совпадает с осью вращения земли и перепен-на экватору –  нормал. конич. проекция. Если ось лежит  в плос-ти экватора – экваториал. проекция. Могут быть косые проекции. Конус может быть касательным с одной линией нулевых искажений и секущим – с 2 линиями. Конус может иметь разн. углы при вершине. От этого будет зависеть расположение линии нулевых искажений. Острый угол – max искажений в высок. широтах, тупой угол – угол с max на экваторе. Продолжают плос-ть мерид. до пересечения с конусом и линию сечения принимают за меридиан => меридианы прямые, расход-ся из одной точки. Параллели могут быть простроены по разному, но чаще равнопромеж. способом. || - дуги концентрич. окруж-тей. Такую сетку практич-ки никогда не строят полностью, т.к. пересеч. меридианов получ. не в точке 90о, а выше.

 

 

 

 

 

 

11. Азимутальные проекции.

Сетка строит-ся на плос-ти касательной к эллипсоиду. Точка касания может распол-ся на полюсе – нормал. проекция; на экваторе – экваториал., м/ду полюсом и экватором – косая азимутал. проекция. Общая точка для эллипсоида и плос-ти всего одна – нулевое искажение. Продолжение плос-ти меридианов до пересеч-ния с плос-тью проекции => прямые пересек-ся в одной точке под углами, равными разностям долгот. || могут построены по разному, но чаще равнопромеж. способом => || через равные промежутки в виде полных концентрич. окруж-тей. В попереч. проекциях проектир-ние будет вестись из центра Земли. Экватор перпен-рен меридиану точки касания, остал. меридианы и || - кривые симметрии по отношению к осевым. В косых проекциях кривым будет все. Эти 3 группы проекций наз-ся простейшими. Они разработаны до 18 века. Были разработаны более слож. проекции, в кот. исп-ся слож. фигуры. Псевдоцилин. проекции: || - прямые, меридианы кривые, симметрич. по отношению к прямому среднему. Псевдоконич.: ||- дуги концентрич. окруж-тей, меридианы – кривые,

симметр. по отношению к прямому среднему. Поликонич.: || - дуги эксцентрич. окруж-тей, меридианы – кривые, симметрия  по отн. к прямому сред. Угловые – собират. название, кот. обознач. разные проекции, создаваемые на основе задан. условий; исп-ся для изобр-ния отдел. тер-рий. Преобл. часть карт созд-ся по прост. проекциям.

12. Распределение искажений цилиндрически,  конических и азимутальных проекциях.

Это важн. св-во проекции. От него зависит  область применения проекции. При  построении нов. карт осущ-ся выбор проекции так, чтобы какие-то виды искажений были min. Для прост. проекций оющие принципы распр. искажений связаны с тем, что искажения отсут-ют на линиях и в точках, кот. явл-ся общими для эллипсоида и для плос-ти фигуры, на кот. строится проекция. С удалением от точек и линий касания и сечения искажения увелич-ся. Расположение линий и точек искажений опр-ся св-вами проекции. В цилинд. проекциях искажения будут отсут-ть на линиях касания и сечения и увелич-ся по мере удаления. Изоколы – линии нулевых искажений, располож. || параллелям. В конич. проекциях искажения увел-ся в напр-нии от линий сечения и касания. В азимут. проекциях искажения отсут-ют в точке касания и разраст-ся по мере удаления. В более слож. проекциях рисунок изоколов более слож. – сочетание прямых, окруж-тей, дуг, овалов. Осн. проекции употреб. для карт мира и полуш. При составлении мелкомасшт. карт большое значение имеет выбор проекции. Он опр-ся тер-рией, кот. будет изображена на карте, и назначением карты. Проекции карт мира: мир вцелом может быть показан в цилинд., псевдоцилин., поликонич. проекциях. Карты мира могут быть составлены по разному, но общепринят. явл-ся линейное расположение материков, симетрич-ть сетки по отношению к экватору. Наиболее открыт. проекциями для карт мира явл-ся цилинд., и среди них более употреб. проекция Меркатера. Общая черта – сильн. искажение во всех широтах. Распр-на псевдоцилин. проекция Мольвейде. В 30-е г.г. – псевдоцил. проекция ЦНИИГАиК. Затем разработана поликонич. проекция ЦНИИГАиК для карт мира в неск. вариантах: вариант 39-49гг, 1950г, вариант большой совет. энциклопедии в 60-е гг. Американцы пользуются меркатерской проекцией, в зап. Европе – проекцией Мольвейде. Проекции карт полушарий: это наиболее консерват. обл. мат. картографии. Карты полушарий созд-ся только в азимут. проекциях. В сев. и юж. полуш. – нормал. азим. проекции. Чаще употр. экватор. азимут.