Географія. 8 клас. Грома (2025)

§ 6. Проєкції карт. Види спотворень на глобусі й карті

ГЕОПОШУК

Форма нашої планети близька до кулястої. На зменшеній моделі Землі — глобусі добре видно всі географічні обє’кти нашої планети. А от передати кулясту земну поверхню на площині неможливо. В одному з давніх картографічних посібників є ось таке зображення (мал. 6.1). Яку проблему картографії воно висвітлює?

Мал. 6.1. Малюнок з американського картографічного посібника, 1921 р.

ГЕОДОСЛІДЖЕННЯ

Що таке картографічні проєкції і як їх створюють

Материки й океани на глобусах мають точні розміри та пропорційні один щодо одного. Під час створення географічних карт, щоб звести до мінімуму спотворення, використовують картографічні проєкції. Проєкція карти — це математично визначений спосіб відображення кулястої поверхні Землі на площині карти. Кожну точку на поверхні земного еліпсоїда (пригадай, що це) переносять на допоміжну фігуру, яку згодом можна розгорнути в площину. Як допоміжну фігуру можна використовувати циліндр, конус чи безпосередньо площину (мал. 6.2). На етапі проєктування географічної карти на допоміжну поверхню переносять градусну сітку й точки з географічними координатами.

Мал. 6.2. Побудова картографічної сітки циліндричної, конічної та азимутальної проєкцій

За типом використовуваних допоміжних фігур усі проєкції поділяють на три основні види: циліндричні, конічні й азимутальні (мал. 6.2). Проте загалом їх видів існує значно більше (наприклад, поліконічні, псевдоазимутальні тощо). Напрямок головної осі допоміжної фігури під час проєктування може як збігатися з напрямком осі земного еліпсоїда, так і утворювати з ним кут (прямий чи будь-який інший). За цим критерієм розрізняють прямі, поперечні, косі проєкції. Прямі торкаються полюса, поперечні — екватора, косі — будь-якої іншої точки (мал. 6.3).

Мал. 6.3. Прямі, поперечні й косі проєкції

Як розпізнати картографічну проєкцію

Одним з основних елементів географічної карти є координатна, чи градусна, сітка. На картах паралелі й меридіани можуть зображувати лініями, дугами, концентричними колами тощо (мал. 6.2, 6.3). Саме за виглядом зображення координатної сітки найлегше розпізнати вид картографічної проєкції.

У прямій циліндричній проєкції паралелі й меридіани — це прямі лінії, які перетинаються під прямим кутом. На перший погляд може здатися, що в такій проєкції зовсім немає спотворень, але це не так. Щоб досягти правильного перетину паралелей і меридіанів, доводиться дуже «розтягувати» окремі ділянки зображуваної земної поверхні. У такій проєкції, наприклад, острів Гренландія має більшу площу, ніж другий за величиною материк Землі — Африка. Пряма циліндрична проєкція називається проєкцією Меркатора, адже саме цей фламандський учений у XVI ст. розробив її для картографічного зображення Землі у своєму Атласі.

У прямій конічній проєкції меридіани — це лінії, що віялом розходяться з однієї точки, а паралелі — дуги концентричних кіл. У прямій азимутальній проєкції меридіани — прямі лінії, спрямовані в усі боки з однієї точки — полюса, а паралелі — концентричні кола. У поперечній азимутальній проєкції прямими лініями є лише екватор й один із меридіанів, усі інші паралелі й меридіани — це дуги складних кривих (мал. 6.2, 6.3).

Робота з картою

Знайди в підручнику, навчальному атласі й інших картографічних джерелах карту годинних поясів Землі, кліматичну карту України, фізичну карту Антарктиди, політичну карту півкуль Землі. За виглядом координатної сітки на цих картах визнач, у яких проєкціях їх створено. Спробуй пояснити, чому під час створення карт використано саме ці проєкції.

Чи можна уникнути спотворень на географічних картах

Географічна карта — цінне джерело інформації, на ній проводять вимірювання, а на основі отриманих даних виконують розрахунки. Тому надзвичайно важливо, щоб карта коректно передавала кути, довжини, площі й форми зображених на ній географічних об’єктів. Будь-яке відхилення від дійсних значень, переданих у масштабі, називається спотворенням. Зовсім уникнути спотворень при зображенні кулястої земної поверхні на площині неможливо, але картографічні проєкції допомагають їх мінімізувати. Уникнути спотворень можливо лише в точках або лініях дотику допоміжної фігури до поверхні земного еліпсоїда.

Робота з картою

Відомо, що площі материків можна зіставити таким чином: Євразія = 1,8 Африки, 2,2 Північної Америки, 3,1 Південної Америки, 3,9 Антарктиди, 6,4 Австралії. Чи можна на фізичній карті світу візуально підтвердити наведені дані?

За характером спотворень усі проєкції поділяють на рівнокутні, рівновеликі, рівнопроміжні й довільні (мал. 6.4). Прикладом рівнокутної проєкції є вже згадана проєкція Меркатора. Незважаючи на значні спотворення площ географічних об’єктів у приполярних широтах, карти, виконані у цій проєкції, широко застосовують у морській навігації. За їх допомогою зручно прокладати маршрути.

Мал. 6.4. Обриси материків (без Антарктиди) зображено у двох проєкціях. У рівновеликій (світло-зелений фон) - не спотворюються площі, у рівнокутній (прозорий фон) - не спотворюються кути

Рівновеликі проєкції зберігають на всій карті єдиний масштаб площ. Тому їх використовують для порівняння розмірів таких об’єктів, як материки й океани, або для обчислення площ (басейнів річок, різних ґрунтів тощо). Звернімо увагу, що масштаб є одним із головних елементів будь-якої карти. Лінійний масштаб, який подають у верхньому кутку або під картою, називають головним. Але це лише загальна міра зменшення лінійних розмірів земного еліпсоїда під час його проєктування на площину карти. Масштаб лишається незмінним тільки в тих точках карти, де немає спотворень. На інших ділянках карти він більший або менший за головний і називається частковим. Тому відстані на карті міряють не лінійкою, а обчислюють (де це можливо), виходячи з довжини, яка відповідає 1 меридіана чи паралелі.

Рівнопроміжні проєкції зберігають масштаб по одному з напрямків (меридіану чи паралелі). Такі проєкції корисні для дослідження регіональних карт, оскільки з високою точністю відображають земну поверхню в обмеженому регіоні. Довільні проєкції хоч і спотворюють кути, довжини, площі й форми, але сукупно значно менше, ніж рівновеликі чи рівнокутні.

Робота з картою

Відкрий е-додаток. Розглянь візуалізацію картографічних проєкцій із кружечками й еліпсами (6.1). Що, на твою думку, можуть означати ці фігури та їх розміри?

ГЕОКРЕАТИВ

Кожна проєкція має свої переваги й недоліки і застосовується відповідно до завдань, які треба вирішувати. Пропонуємо зайнятися моделюванням і з’ясувати, які проєкції найкраще використовувати для картування території України. Які їх переваги?

Висновки

Картографічні проєкції поділяють за видом допоміжної поверхні й характером спотворень. Для найкращого відображення території й вирішення практичних завдань дуже важливо підібрати ту картографічну проєкцію, яка мінімізує спотворення.

1. Як поділяють картографічні проєкції за типом використання допоміжної поверхні? Як їх розпізнати за виглядом градусної сітки?
2. Яке, на твою думку, картографічне зображення на мал. 6.1 виконане в рівнокутній картографічній проєкції? Що спотворюється в цій проєкції? Як поділяють проєкції за типом спотворень?
3. Карти яких картографічних проєкцій будуть використовувати у своїй діяльності: а) штурмани кораблів, б) лісники, в) восьмикласники й восьмикласниці на уроках географії?
4. Які картографічні проєкції застосовують для створення карт України?
5. Відкрий е-додаток. Переглянь відео 6.2, виконай подані в ньому завдання.

Зміст