Глава 3. Применение картографическихп роекций при производстве топографических работ

3.1. Распознавание и выбор проекций

Распознать проекцию – 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, псевдоцилиндрические, конические, ази­мутальные проекции. Для некоторых распознания некоторых проекций требуются специаль­ные измерения по карте, чтобы выявить их равноугольность, равновеликость или равнопромежуточность по одному из направ­лений. Для этого существуют особые приемы: сперва устанавлива­ют форму рамки (прямоугольник, окружность, эллипс), опреде­ляют, как изображены полюсы, затем измеряют расстояния меж­ду соседними параллелями вдоль по меридиану, площади соседних клеток сетки, углы пересечения меридианов и параллелей, харак­тер их кривизны и т.п. [1].

Существуют специальные таблицы-определители проекций для карт мира, полушарий, материков и океанов. Проведя необходимые измерения по сетке, можно отыскать в такой таблице название про­екции. Это даст представление о ее свойствах, позволит оценить воз­можности количественных определений по данной карте, выбрать соответствующую карту с изоколами для внесения поправок.

На выбор проекций влияет много факторов, которые можно сгруппировать следующим образом:

– географические особенности картографируемой территории (ее положение на земном шаре, размеры, конфигурация);

– характеристики создаваемой карты (назначение, масштаб, тематика);

– условия и способы использования карты, круг решаемых по ней задач;

– особенности самой проекции (величина искажений и их распределение, форма картографической сетки, кривизна линий положения, наличие эффекта сферичности и др.).

Первые три группы факторов задаются изначально, четвертая – зависит от них. Их значимость может быть различной, поэтому возможны любые комбинации, а, следовательно – и разные варианты проекций. Можно указать лишь некоторые предпочтительные и наиболее традиционные решения. Нормальные цилиндрические проекции удобно применять для территорий, расположенных вблизи и симметрично относительно экватора. Нормальные цилиндрические проекции на секущем цилиндре широко используются для карт мира.

Равноугольная нормальная цилиндрическая проекция Меркатора традиционно используется для составления всех морских и аэронавигационных карт (рис.3.1.).

Рис 3.1. Аэронавигационная карта, выполненная в равноугольной проекции [6]

Поперечные цилиндрические проекции применяются для территорий, вытянутых по меридиану; в этой проекции строятся геодезические зоны топографических карт. Косые цилиндрические проекции удобны для вытянутых территорий, ориентированных на северо-запад или северо-восток; возможно их применение для картографирования территории бывшего СССР и Российской Федерации.

Азимутальные проекции чаще всего применяются для территорий, протяженность которых по широте и долготе примерно одинакова. Нормальные азимутальные – для северного и южного полушарий, а также карт Арктики и Антарктиды, экваториальные – для восточного и западного полушарий, а также карт, косые – для материкового и океанического полушарий, а также карт отдельных материков. Равноугольные и равновеликие косые азимутальные проекции широко используются при составлении карт отдельных стран и административных областей.

Нормальные конические проекции удобно применять для территорий, вытянутых по параллели и лежащих в средних широтах; они часто употребляются для карт бывшего СССР и Российской Федерации, Канады. Поперечные и косые конические проекции в картографической практике употребляются весьма редко.

Поликонические проекции чаще всего применяются для карт мира; малая кривизна параллелей и меридианов в поликонических проекциях, слабо возрастающая к краям карты, как бы отражает эллипсоидальность.

Условные проекции нашли весьма широкое применение. Так, например, псевдоцилиндрические проекции (иногда с разрывами) используют при построении карт мира (что можно увидеть на рисунке 3.2), псевдоазимутальные– карт Атлантического океана отдельно или совместно с Северным Ледовитым океаном, а псевдоконические – карт России, Евразии, других материков. В общем случае при выборе проекции для картографирования конкретной территории руководствуются следующим правилом: наименьшие искажения обеспечиваются теми проекциями, у которых изоколы по своей форме близки к общему контуру изображаемой территории. Кроме того, при выборе проекции, в особенности для тематических карт, следует иметь в виду, что обычно искажения на карте минимальны в центра и быстро возрастают к краям.

Рис. 3.2. Карта мира, выполненная в условной псевдоцилиндрической проекции

Исходя из назначения карты, устанавливают предпочтительный характер

искажений. Карты, используемые для измерения азимутов и углов, целесообразно строить в равноугольных проекциях. При необходимости производить по картам измерения или сравнения площадей обращаются к равновеликим проекциям. Когда чрезмерные искажения углов и площадей одинаково нежелательны (например, на картах полушарий), берут одну из произвольных проекций. И, наконец, нужно учитывать то, что чем мельче масштаб карты и обширнее пространственный охват, тем больше внимания приходится уделять математическим факторам выбора проекции.