Тема 2. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ И АТЛАСЫ 2.1

Тема 2. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ И АТЛАСЫ
2.1. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ
Географическая карта – изображение модели земной поверхности,
содержащее координатную сетку с условными знаками на плоскости в
уменьшенном виде.
Карта – это построенное в картографической проекции, уменьшенное,
обобщенное изображение поверхности Земли, другого небесного тела или
внеземного пространства, показывающее расположенные на ней объекты или
явления в определенной системе условных знаков.
Классификация географических карт
Географические карты подразделяются на следующие категории:
По территориальному охвату
 карты мира;
 карты материков;
 карты стран и регионов
По масштабу
 крупномасштабные (начиная с 1:200000 и крупнее);
 среднемасштабные (от 1:200000 и до 1:1000000 включительно);
 мелкомасштабные (мельче 1:1000000).
Отличные по масштабу карты имеют разную точность и детальность
изображения, степень генерализации и разное назначение.
По назначению
 научно-справочные – предназначены для выполнения научных исследований и
получения максимально полной информации;
 культурно-образовательные – предназначены для популяризации знаний, идей;
 учебные – используются в качестве наглядных пособий для изучения
географии, истории, геологии и других дисциплин;
 технические – отображают объекты и условия, необходимые для решения
каких-либо технических заданий;
 туристские –
могут
содержать:
населѐнные
пункты,
ориентиры,
достопримечательности, маршруты передвижения, места отдыха, ночѐвок и других
услуг, в зависимости от предназначения по видам туризма;
 навигационные (дорожные) и др.
По содержанию
 Общегеографические (физические) карты – изображают все географические
явления, в том числе рельеф, гидрографию, растительно-почвенный покров,
населѐнные пункты, хозяйственные объекты, коммуникации, границы и т. д.
Общегеографические крупномасштабные карты, на которых изображены все
объекты
местности, называются
топографическими, среднемасштабные
общегеографические карты – обзорно-топографическими, а мелкомасштабные
общегеографические карты – обзорными.
 Тематические карты – показывают расположение, взаимосвязи и динамику
природных явлений, населения, экономики, социальную сферу. Их можно разделить
на две группы:
 карты природных явлений
 карты общественных явлений.
Карты природных явлений охватывают все компоненты природной среды и их
комбинации. В эту группу входят карты геологические, геофизические, карты
рельефа земной поверхности и дна Мирового океана, метеорологические и
климатические, океанографические, ботанические, гидрологические, почвенные,
карты полезных ископаемых, карты физико-географических ландшафтов и физикогеографического районирования и т. д.
Общественно-политические карты включают карты населения, экономические,
политические, исторические, социально-географические, причѐм каждая из
подкатегорий в свою очередь может содержать собственную структуру разделения.
Так, экономические карты включают также карты промышленности (как общие, так
и отраслевые), сельского хозяйства, рыбной промышленности, транспорта и связи.
2.2. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ АТЛАСЫ
Географический атлас – систематическое собрание географических карт,
выполненное по общей программе как целостное произведение. Атлас не просто
набор различных географических карт, не механическое их объединение в виде
книги или альбома; он включает в себя систему карт, органически увязанных между
собой и друг друга дополняющих, систему, обусловленную назначением атласа и
особенностями его использования.
Географические атласы обычно составляются для планеты Земля. Но также
имеются атласы для других планет Солнечной системы и их спутников.
Обычно атлас представляет собой книгу, но некоторые современные атласы
представлены в электронном виде. Чтобы лучше представить информацию о
планете Земля или еѐ регионах нередко в атлас включают не только физическую
карту, отражающую рельеф, но и политическую, климатическую, религиозную
(распространение религий в различных областях мира), различного типа социальные
карты (плотность населения, средний уровень дохода, рождаемость, смертность),
климатические и экономические (развитие различных отраслей промышленности)
карты.
Часто карты атласа заключаются в общий переплет, но это не является
органическим признаком атласа. Для удобства пользования отдельными картами
некоторые атласы выпускаются разборными – их листы заключаются в общую
папку с клапанами или футляр-коробку. Иногда карты атласа издаются и выходят в
свет постепенно, отдельными выпусками.
Существуют разнообразные атласы по территориальному охвату, тематике,
назначению и объему. Их классификация в общем строится соответственно
классификации географических карт.
2.3. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ
Земля имеет форму сфероида, т. е. сплюснутого шара. Так как земной сфероид
весьма мало отличается от шара, то обычно этот сфероид называют земным шаром.
Земля вращается вокруг воображаемой оси. Точки пересечения воображаемой оси с
земным шаром называют полюсами. Северным географическим полюсом (P N)
принято считать тот, со стороны которого собственное вращение Земли
усматривается против часовой стрелки. Южный географический полюс (P S) –
полюс, противоположный северному.
2
Если мысленно разрезать земной шар плоскостью, проходящей через ось
(параллельной оси) вращения Земли, то получим воображаемую плоскость, которую
называют плоскостью меридиана. Линия пересечения этой плоскости с земной
поверхностью называют географическим (или истинным) меридианом.
Плоскость, перпендикулярную земной оси и проходящую через центр земного
шара, называют плоскостью экватора, а линию пересечения этой плоскости с
земной поверхностью – экватором.
Если мысленно пересечь земной шар плоскостями, параллельными экватору, то
на поверхности Земли получают круги, которые называют параллелями.
Нанесенные на глобусы и карты параллели и меридианы составляют градусную
сетку (рис. 2.1). Градусная сетка дает возможность определить положение любой
точки на земной поверхности.
За начальный меридиан при составлении геогафических карт принят
Гринвичский астрономический меридиан.
Рис. 2.1. Градусная сетка земной поверхности
Координаты – угловые или линейные величины, определяющие положение
точки на плоскости, поверхности или в пространстве. Для определения координат на
земной поверхности точка проектируется отвесной линией на эллипсоид. Для
определения положения горизонтальных проекций точки местности в топографии
применяются системы географических, прямоугольных и полярных координат.
Географические координаты определяют положение точки относительно
земного экватора и одного из меридианов, принятого за начальный. Географические
координаты могут быть получены на основании астрономических наблюдений или
геодезических измерений. В первом случае их называют астрономическими, во
втором – геодезическими. При астрономических наблюдениях проектирование
точек на поверхность осуществляется отвесными линиями, при геодезических
измерениях – нормалями, поэтому величины астрономических и геодезических
географических координат несколько отличаются. Для создания мелкомасштабных
географических карт сжатием Земли пренебрегают, а эллипсоид вращения
принимают за сферу. В этом случае географические координаты будут
сферическими.
3
Широта – угловая величина, определяющая положение точки на Земле в
направлении от экватора (0º) к Северному полюсу (+90º) или Южному полюсу (–
90º). Широта измеряется центральным углом в плоскости меридиана данной точки.
На глобусах и картах широту показывают при помощи параллелей.
Рис. 2.2. Географическая широта
Долгота – угловая величина, определяющая положение точки на Земле в
направлении Запад-Восток от Гринвичского меридиана. Долготы отсчитывают от 0
до 180°, на восток – со знаком «плюс», на запад – со знаком «минус». На глобусах и
картах широту показывают при помощи меридианов.
Рис. 2.3. Географическая долгота
Сферическими географическими координатами называют угловые величины
(широта и долгота), определяющие положение точек местности на поверхности
земной сферы относительно плоскости экватора и начального меридиана.
Сферической широтой (φ) называют угол между радиусом-вектором (линия,
соединяющая центр сферы и заданную точку) и плоскостью экватора. Сферическая
долгота (λ) – это угол между плоскостью нулевого меридиана и плоскостью
меридиана заданной точки (плоскость проходит через заданную точку и ось
вращения).
4
Рис. 2.4. Географическая сферическая система координат
Астрономическими координатами являются широта и долгота,
определяющие положение точек на поверхности геоида относительно плоскости
экватора и плоскости одного из меридианов, принятого за начальный (рис. 2.5).
Астрономической широтой (φ) называется угол, образованный отвесной
линией, проходящей через данную точку и плоскостью, перпендикулярной к оси
вращения Земли. Плоскость астрономического меридиана – плоскость, проходящая
через отвесную линию в данной точке и параллельная оси вращения Земли.
Астрономический меридиан – линия пересечения поверхности геоида с плоскостью
астрономического меридиана. Астрономической долготой (λ) называется
двугранный угол между плоскостью астрономического меридиана, проходящего
через данную точку, и плоскостью Гринвичского меридиана, принятого за
начальный.
Рис. 2.5. Астрономическая широта (φ) и астрономическая долгота (λ)
В геодезической системе координат за поверхность, на которой находят
положения точек, принимается поверхность референц-эллипсоида. Положение
точки на поверхности референц-эллипсоида определяется двумя угловыми
5
величинами – геодезической широтой (В) и геодезической долготой (L). Плоскость
геодезического меридиана – плоскость, проходящая через нормаль к поверхности
земного эллипсоида в данной точке и параллельная его малой оси. Геодезический
меридиан – линия, по которой плоскость геодезического меридиана пересекает
поверхность эллипсоида. Геодезическая параллель – линия пересечения
поверхности эллипсоида плоскостью, проходящей через данную точку и
перпендикулярной к малой оси.
Геодезическая широта (В) – угол, образованный нормалью к поверхности
земного эллипсоида в данной точке и плоскостью экватора.
Геодезическая долгота (L) – двугранный угол между плоскостью
геодезического меридиана данной точки и плоскостью начального геодезического
меридиана.
Рис. 2.6. Геодезическая широта (B) и геодезическая долгота (L)
2.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КООРДИНАТ ТОЧЕК ПО КАРТЕ
Топографические карты печатаются отдельными листами, размеры которых
установлены для каждого масштаба. Боковыми рамками листов служат меридианы,
а верхней и нижней рамками – параллели. (рис. 2.7). Следовательно, географические
координаты можно определить по боковым рамкам топографической карты. На всех
картах верхняя рамка всегда обращена на север.
Географическую широту и долготу подписывают в углах каждого листа карты.
На картах Западного полушария в северо-западном углу рамки каждого листа правее
значения долготы меридиана помещают надпись: «К западу от Гринвича».
На картах масштабов 1 : 25 000 – 1 : 200 000 стороны рамок разделены на
отрезки, равные 1′ (одной минуте, рис. 2.7). Эти отрезки оттенены через один и
разделены точками (кроме карты масштаба 1 : 200 000) на части по 10" (десять
секунд). На каждом листе карты масштабов 1 : 50 000 и 1 : 100 000 показывают,
кроме того, пересечение среднего меридиана и средней параллели с оцифровкой в
градусах и минутах, а по внутренней рамке – выходы минутных делений штрихами
длиной 2 – 3 мм. Это позволяет при необходимости прочерчивать параллели и
меридианы на карте, склеенной из нескольких листов.
6
Рис. 2.7. Боковые рамки карты
При составлении карт масштабов 1 : 500 000 и 1 : 1 000 000 на них наносят
картографическую сетку параллелей и меридианов. Параллели проводят
соответственно через 20′ и 40' (минут), а меридианы – через 30' и 1°.
Географические координаты точки определяют от ближайшей южной
параллели и от ближайшего западного меридиана, широта и долгота которых
известны. Например, для карты масштаба 1 : 50 000 «ЗАГОРЯНИ» ближайшей
параллелью, расположенной к югу от заданной точки, будет параллель 54º40′ с.ш., а
ближайшим меридианом, располженным западнее точки – меридиан 18º00′ в.д.
(рис. 2.7).
7
Рис. 2.8. Определение географических координат
Для определения широты заданной точки необходимо:
 одну ножку циркуля-измерителя установить на заданную точку, другую ножку по
кратчайшему расстоянию установить на ближайшую параллель (для нашей карты
54º40′);
 не меняя раствор циркуля-измерителя, установить его на боковую рамку с
минутными и секундными делениями, одна ножка должна быть на южной
параллели (для нашей карты 54º40′), а другая – между 10-секундными точками на
рамке;
 посчитать количество минут и секунд от южной параллели до второй ножки
циркуля-измерителя;
 добавить полученный результат к южной широте (для нашей карты 54º40′).
8
Для определения долготы заданной точки необходимо:
 одну ножку циркуля-измерителя установить на заданную точку, другую ножку по
кратчайшему расстоянию установить на ближайший меридиан (для нашей карты
18º00′);
 не меняя раствор циркуля-измерителя, установить его на ближайшую
горизонтальную рамку с минутными и секундными делениями (для нашей карты
нижнюю рамку), одна ножка должна быть на ближайшем меридиане (для нашей
карты 18º00′), а другая – между 10-секундными точками на горизонтальной рамке;
 посчитать количество минут и секунд от западного (левого) меридиана до второй
ножки циркуля-измерителя;
 добавить полученный результат к долготе западного меридиана (для нашей карты
18º00′).
Обратите внимание на то, что данный способ определения долготы заданной
точки для карт масштаба 1:50 000 и мельче имеет погрешность за счет схождения
меридианов, ограничивающих топографическую карту с востока и запада. Северная
сторона рамки будет короче, чем южная. Следовательно, расхождения между
измерениями долготы на северной и южной рамке могут отличаться на несколько
секунд. Чтобы добиться высокой точности в результатах измерений, необходимо
определить долготу и по южной и по северной стороне рамки, а затем произвести
интерполяцию.
Для повышения точности определения географических координат можно
использовать графический метод. Для этого необходимо соединить прямыми
линиями ближайшие к точке одноименные десятисекундные деления по шир оте к
югу от точки и по долготе к западу от нее. Затем определить размеры отрезков по
широте и долготе от прочерченных линий до положения точки и суммировать их
соответственно с широтой и долготой прочерченных линий.
Точность определения географических координат по картам масштабов
1 : 25 000 – 1 : 200 000 составляет 2′′ и 10′′ соответственно.
Вопросы и задания для самоконтроля
1. Раскройте понятия: полюс, плоскость экватора, экватор, плоскость меридиана,
меридиан, параллель, градусная сетка, координаты.
2. Относительно каких плоскостей на земном шаре (эллипсоиде вращения)
определяют географические координаты?
3. В чем отличие астрономических географических координат от геодезических?
4. С помощью чертежа раскройте понятия «сферическая широта» и «сферическая
долгота».
5. На какой поверхности определяют положение точек в астрономической системе
координат?
6. С помощью чертежа раскройте понятия «астрономическая широта» и
«астрономическая долгота».
7. На какой поверхности определяют положение точек в геодезической системе
координат?
8. С помощью чертежа раскройте понятия «геодезическая широта» и
«геодезическая долгота».
9. Почему для повышения точности определения долготы необходимо соединить
прямыми линиями ближайшие к точке одноименные десятисекундные деления?
9