4.6. Выбор и распознавание проекций

Выбор проекций. На выбор проекций влияет много факторов, среди которых можно выделить следующие группы: – географические особенности картографируемой территории, ее положение на земном шаре, размеры и конфигурация;

– назначение, масштаб и тематика карты, предполагаемый круг потребителей;

– условия и способы использования карты, задачи, которые будут решаться по ней, требования к точности результатов измерений;

– особенности самой проекции (искажения длин, площадей, углов, их распределение по территории и т.д.).

Первые три группы факторов задаются изначально, четвертая зависит от них. Например, если составляется карта, предназначенная для навигации, то обязательно должна быть использована равноугольная цилиндрическая проекция Меркатора. Если картографируется Антарктида, то почти наверняка будет принята полярная азимутальная проекция.

Для небольших районов выбор проекции не актуален, т.к. искажения площадей на них крайне малы и можно использовать разные равноугольные проекции.

Распознавание проекций. Распознать проекцию, в которой составлена карта, значит установить ее название, определить принадлежность к тому или иному виду, классу. Это нужно для того, чтобы иметь представление о свойствах проекции, характере, распределении

и величине искажений – словом, для того чтобы знать, как пользоваться картой, чего от нее можно ожидать.

Некоторые нормальные проекции сразу распознаются по виду меридианов и параллелей. Например, легко узнаваемы нормальные цилиндрические, конические, азимутальные проекции. Но даже опытный картограф не сразу распознает многие произвольные проекции, потребуются специальные измерения по карте, чтобы выявить их равноугольность, равновеликость или равнопромежуточность по одному из направлений.

4.7. Некоторые наиболее традиционные проекции

Карты мира обычно составляют в цилиндрических, псевдоцилиндрических и поликонических проекциях. Для уменьшения искажении часто используют секущие цилиндры.

Карты полушарий всегда строят в азимутальных проекциях. Для западного и восточного полушарий берут поперечные (экваториальные), для северного и южного полушарий – нормальные (полярные), а в других случаях (например, для материкового и океанического полушарий) – косые азимутальные проекции.

Карты материков Европы, Азии, Северной и Южной Америки, Австралии с Океанией строят в равновеликих косых азимутальных проекциях, для Африки берут поперечные, а для Антарктиды – нормальные азимутальные проекции.

Карты России чаще всего составляют в нормальных конических равнопромежуточных проекциях с секущим конусом (по параллелям 47 и 62° с.ш. – линии нулевых искажений).

Морские и аэронавигационные карты всегда даются в цилиндрической проекции Меркатора,

Топографические карты в России создают в поперечно-цилиндрической проекции Гаусса-Крюгера, а в США и многих других западных странах – в универсальной поперечно-цилиндрической проекции Меркатора (сокращенно UTM). Обе проекции близки по своим

свойствам – и та, и другая являются многополосными.

UTM (Universal Transverse Mercator). Универсальная поперечно-цилиндрическая проекция Меркатора является одной из самых распространенных в ГИС проекцией

Основной единицей измерения длины в ней является метр. UTM делит земную поверхность на 60 пронумерованных вертикальных зон шириной по 6° долготы, каждая из которых проходит от 80-го градуса южной широты до 84-го градуса северной широты. Зоны нумеруют с запада на восток числами от 1 до 60, начиная с меридиана 180о з.д. (в проекции Гаусса-Крюгера зоны нумеруют с запада на восток, начиная от меридиана Гринвича). Каждая зона делится на полосы по 8, за исключением самой северной, которая составляет 12°, позволяя тем самым покрыть всю сушу северного полушария. Способ проектирования с использованием цилиндра такой же, как и для поперечной проекции. Но для каждой зоны с

целью уменьшения искажений цилиндр поворачивается вокруг земного шара. Начало прямоугольных координат каждой зоны находится в точке пересечения центрального меридиана для этой зоны с экватором. Чтобы исключить из обращения отрицательные координаты, для объектов, расположенных в северном полушарии, применяется сдвиг на восток 500000 м и на север 0 м. Для объектов, расположенных в южном полушарии, применяется сдвиг на восток 500000 м. и на север 10 000 000 м (т.е. начало ординат для этих территорий расположено на 80-й параллели южной широты). Свойства проекции: внутри каждой зоны UTM форма подобна, углы правильные, искажения площади минимальны, ошибки масштаба не более 0.1%. На осевом меридиане каждой зоны частный масштаб длин М=0.9996 (для проекции Гаусса-Крюгера М=1). Ошибки и искажения увеличиваются для территорий, охватывающих более чем одну зону UTM. UTM используется для топографических карт Соединенных Штатов масштаба 1:100 000; крупномасштабных топографических карт России; среднемасштабных карт регионов по всему миру.