Курс лекцій з предмету "Карта і картографія"

Важливим елементом карти є легенда, тобто система використаних на карті умовних знаків і текстових пояснень, які розкривають її зміст.

Все картографічне зображення будується на математичній основі, елементами якої на карті є сітка меридіанів і паралелей чи прямокутна координатна сітка (для топографічних карт), масштаб і геодезична основа. На тематичних картах елементи геодезичної основи не показуються. З математичною основою безпосередньо пов’язане і компонування карти, тобто розміщення картографічного зображення відносно рамки, а також розміщення назви карти, її легенди, додаткових карт та інших даних.

Допоміжне оснащення карти, яке полегшує її читання і використання, складають картометричні графіки, схеми вивчення, використані матеріали, довідкові дані. 

До додаткових даних відносяться карти-врізки, діаграми, графіки, профілі, текстові чи цифрові дані, які тематично пов’язані із змістом карти, доповнюючи і пояснюючи його.

 

 

2.1. Математична основа карти складається з сукупності математичних елементів, які визначають математичний зв’язок між картою і поверхнею відображення. До математичних елементів карти відносять її масштаб, картографічну проекцію, координатну сітку, геодезичну основу, а також елементи компонування і систему розграфлення.

Масштаб на карті не є постійною величиною, він змінюється не тільки від точки до точки, але і від точки за різними напрямками. Тому розрізняють масштаб головний і частковий. Головний масштаб карти – це відношення, яке показує, у скільки разів зменшені лінійні розміри еліпсоїда або кулі при його зображенні на карті. Його, як правило, підписують внизу, під південною рамкою карти. Він зберігається лише в тих точках і лініях карти, де немає спотворень. Вони в картографії вважаються точками і лініями нульових спотворень. Масштаб в інших місцях карти більше або менше головного і його називають частковим. Частковий масштаб – це відношення нескінченно малого відрізка на карті до довжини нескінченно малого відрізка на поверхні еліпсоїда або кулі.

Важливим елементом географічної карти є сітки координатних ліній, які служать основою для побудови картографічного зображення. Розрізняють картографічну, прямокутну, кілометрову та інші сітки. Картографічна сітка – це зображення меридіанів і паралелей на карті. Прямокутна сітка – це координатна сітка у системі плоских прямокутних координат у даній картографічній проекції. Кілометрова сітка – це координатна сітка, лінії якої проведені на карті через інтервали, відповідні певному числу кілометрів.Точки перетину ліній координатної сітки на карті називають вузловими. Лінії, які обмежують картографічне зображення, називають рамками карти. Рамки поділяють на внутрішню, мінутну (градусну) і зовнішню. Форма рамок може бути прямокутна, трапецевидна, кругла, овальна та ін.

Геодезична основа карти – це сукупність геодезичних даних, необхідних для створення карти. До них належать параметри прийнятої для картографування поверхні, система координат і визначені в цій системі координати опорних пунктів.

Визначення меж території картографування та її розміщення відносно рамок, а також розміщення всередині рамок і на полях карти її назви, легенди, при потребі – додаткових карт, графіків, тексту і т. п. називають компонуванням карти. Характер компонування залежить від розмірів і форми аркуша паперу, від форми і положення зображуваної території, від проекції карти, її масштабу, призначення та ряду інших факторів.

Система розграфлення потрібна для побудови багатоаркушевих карт, при цьому вводиться система позначення аркушів. Позначення кожного аркуша визначається його номенклатурою.

 

2.2. Картографічна проекція – математично визначений спосіб зображення поверхні еліпсоїда (або кулі) на площині, який встановлює аналітичну залежність між географічними (чи іншими) координатами точок еліпсоїда і прямокутними (чи іншими) координатами цих же точок на площині. Ця залежність може бути виражена двома рівняннями виду:

 

які дозволяють за географічними координатами ,  (чи іншими) обчислити прямокутні координати X, Y. Кількість можливих функціональних залежностей і, отже, проекцій необмежена. При цьому функції f1 і f2 – незалежні, неперервні, однозначні і кінцеві.

Неможливість розгортання сфероподібної поверхні Землі на площині призводить до виникнення спотворень. Розрізняють спотворення довжин, площ і кутів.

Для характеристики спотворень використовують еліпси спотворень і ізоколи. Еліпс спотворень – це нескінченно малий еліпс на карті, який є зображенням нескінченно малого кола на поверхні еліпсоїда. Характеризує величину часткового масштабу у даній точці за різними напрямками. Напрямки осей еліпса спотворень співпадають з напрямками найбільшого а і найменшого в лінійних масштабів і називаються головними (рис.2.1). Визначаючи за картою або обчислюючи за формулами часткові масштаби 

 

Рис.2.1. Елементи еліпса спотворень

довжин по меридіанах m і паралелях n і кут між ними , легко обчислюють елементи еліпса спотворень – півосі а і в та кут нахилу :

 (2. 2)

 Наочну уяву про