Географія. Повторне видання. 8 клас. Пестушко

§ 4. Елементи карти. Картографічні проекції

ПЕРШ НІЖ ЧИТАТИ, ПРИГАДАЙТЕ!

  • Приклади з власного досвіду про використання географічних карт у повсякденному житті.
  • Які труднощі виникають під час зображення кулястої форми Землі на площині?

Елементи географічної карти. На уроках географії ви вже користувалися різними географічними картами. Проте незважаючи на велику кількість і різноманітність цих карт, усі вони побудовані за певними чіткими правилами: під час їхнього створення використовують систему умовних знаків і застосовують картографічну генералізацію.

Усі географічні карти мають однакові складові частини, або елементи карти. До них належать картографічне зображення, легенда й додаткові зображення. Картографічне зображення є головним елементом карти та відображає її зміст: інформацію про об’єкти та явища, їхнє поширення, властивості, взаємозв’язки. Наприклад, на загальногеографічних картах це може бути рельєф, гідрографічна сітка, населені пункти тощо.

Важливим елементом географічної карти є легенда - система умовних позначень і текстового супроводу до них. Вона дає нам змогу легко читати й розуміти карту. Додатковими зображеннями на карті можуть бути різноманітні графіки, карти-вставки, фотографії, діаграми, текстова та цифрова інформація.

На картах неможливо зобразити земну поверхню повністю, враховуючи всі об’єкти на ній. Тому вчені-картографи застосовують особливий прийом - картографічну генералізацію. Він передбачає відбір та узагальнення об’єктів, що відображаються на карті, зважаючи на призначення та тип карти.

Масштаб. Усі географічні карти побудовані за певними математичними законами. Так, математичною основою створення карт є масштаб і картографічні проекції.

Ви вже вивчали раніше, що кожна карта створена в певному масштабі. Він визначає ступінь зменшення розмірів об’єктів навколишнього світу на картографічних творах. Застосування масштабу пов’язане з бажанням передати на невеликому за площею аркуші паперу просторове розміщення об’єктів на значно більшій за розмірами території. Тому ступінь зменшення розмірів зображуваної території буде тим більшим, чим більшою є вона сама. Застосовують різні форми позначення масштабу на карті. Числовий масштаб подається у вигляді дробу з одиницею в чисельнику та числом, яке відповідає ступеню зменшення об’єкта картографування, - у знаменнику, наприклад 1:5000 або 1:200 000, що означає зменшення об’єкта в 5000 та 200 000 разів. Іменований масштаб указує довжину лінії на місцевості, яка відповідає одиниці довжини на карті, наприклад, «в 1 см 50 м» або «1 см - 2000 м». Лінійний масштаб є графічною побудовою, яка спрощує визначення відстаней між певними об’єктами або їхніх розмірів.

Карти за масштабом поділяють на великомасштабні, середньомасштабні та дрібномасштабні, враховуючи ступінь зменшення.

Відмінні за масштабом карти мають різні точність і детальність зображення, ступінь генералізації і різне призначення.

Картографічні проєкції. Як ви вже знаєте, коли переносять зображення кулястої форми Землі на площину карти, неодмінно виникають спотворення площ, кутів, форм і відстаней. Величина цих спотворень залежить від вибору картографічної проєкції та розміру зображуваної території. Математичний спосіб перенесення кулястої земної поверхні на площину називають картографічною проєкцією.

Одна й та сама територія, відображена в одному масштабі, проте виконана в різних картографічних проєкціях, має різну конфігурацію і спотворення. Усі існуючі проєкції умовно можна поділити за двома критеріями: за використанням допоміжних геометричних фігур і за характером спотворень.

Історія географії

Наукові основи картографії були закладені в Стародавній Греції. Найдавнішою є гномонічна проєкція, яку застосував Фалес Мілетський до побудови карт зоряного неба. Після встановлення кулястості Землі картографічні проекції почали використовувати для складання географічних карт (Гіппарх, Птолемей). У XVI ст. створено ряд нових проекцій; одну з них, яку запропонував Г. Меркатор, використовують дотепер.

Картографічні проєкції за використанням допоміжних геометричних фігур. Для перенесення зображення з кулі (еліпсоїда) на площину використовують спеціальні допоміжні геометричні фігури: циліндр, конус і площину. Залежно від обраної фігури розрізняють циліндричні, конічні та азимутальні проєкції (мал. 9).

Мал. 9. Типи проєкцій: циліндрична (1), азимутальна (2), конічна (3)

Циліндричні проєкції отримують унаслідок перенесення зображення земної поверхні з кулі на циліндр. Ці проєкції в картографії використовують найчастіше. Вони мають найменші спотворення на екваторі та середніх широтах, тому їх застосовують для створення карт світу, океанів, держав, розташованих в екваторіальних широтах.

Конічні проєкції отримують під час перенесення зображення Землі на бічну поверхню конуса. Ці проєкції мають найменші спотворення в помірних широтах, тому їх часто використовують для виготовлення карт окремих держав і територій, розташованих у середніх широтах (наприклад, загальногеографічні карти Європи, України).

Азимутальні проєкції отримують завдяки перенесенню зображення земної поверхні з певної точки на площину. Ці проєкції назвали так тому, що на таких картах не спотворюються азимути ліній, які виходять з точки дотику площини до кулі. Цю точку називають центральною точкою карти. Залежно від положення площини щодо земної кулі розрізняють полярні (нормальні) та екваторіальні (поперечні) азимутальні проєкції. У шкільних географічних атласах ми бачимо такі проєкції на картах Антарктиди чи Північного Льодовитого океану.

НАУКОВІ ДИСКУСІЇ

Для створення географічних карт використовують модель планети - земний еліпсоїд. Проте в різних країнах законодавчо закріплено різні моделі еліпсоїдів. Наприклад, у США затверджено еліпсоїд Кларка, у країнах Європи - Хейфорда, у країнах Південної Азії - еліпсоїд Евереста тощо. А це створює певні труднощі під час зіставлення різних географічних карт.

Умовні проєкції. Окрім циліндричних, конічних й азимутальних картографічних проєкцій, існує велика група умовних проєкцій. Їх створюють без застосування геометричних фігур, тобто використовуючи лише відповідні математичні формули. Співвідношення спотворень кутів і спотворень площ у межах такої карти змінюється. Щоб мінімізувати спотворення, такий тип проєкцій здебільшого використовують для зображення великих за площею країн. До умовних проекцій належать псевдоциліндричні, псевдоконічні та псевдоазимутальні проєкції. Усі вони розрізняються за виглядом градусної сітки (мал. 10).

Мал. 10. Вигляд сітки меридіанів і паралелей у різних картографічних проєкціях: 1 - циліндрична; 2 - конічна; 3 - азимутальна; 4 - псевдоконічна; 5 - псевдоциліндрична; 6 - поліконічна; 7 - псевдоазимутальна

Псевдоциліндричні проєкції застосовують для складання карт дрібних масштабів. Наприклад, для карт частин світу, якщо прямолінійний меридіан зображується посередині карти. Також такі проекції використовують для складання карт океанів. У псевдоконічних проєкціях паралелі - це дуги концентричних кіл, середній меридіан прямий, інші меридіани - криві, симетричні відносно середнього. Псевдоазимутальні - це видозмінені азимутальні проєкції. Зазвичай їх застосовують для складання карт Атлантичного океану.

Картографічні проєкції за характером спотворень. На географічних картах є чотири типи спотворень: довжини, кутів, форм і площ об’єктів. Тому за характером спотворень розрізняють такі картографічні проєкції:

рівнокутні - зберігаються без спотворень кути й форми географічних об’єктів, проте спотворюються довжини та площі;

рівновеликі - зберігаються площі, але спотворюються форми об’єктів і кути;

рівнопроміжні - масштаб є сталим за одним із головних напрямків і дорівнює головному масштабу (найчастіше за меридіанами) при зрівноваженні спотворень площ і кутів;

довільні - проекції з будь-якими співвідношеннями спотворень форм, площ, кутів і відстаней. Зазвичай величина кожного зі спотворень є меншою, ніж в інших проєкціях.

ГОЛОВНЕ

• Картографічна проєкція - це математичний спосіб зображення кулястої Землі на площині. Розрізняють циліндричні, конічні та азимутальні проєкції.

• Умовні проєкції створюють без застосування геометричних фігур, тобто використовуючи лише відповідні математичні формули.

• За характером спотворень розрізняють рівнокутні, рівновеликі, рівнопроміжні й довільні картографічні проєкції.

ПЕРЕВІРИМО СВОЇ ЗНАННЯ ТА ВМІННЯ

  • 1. Чому під час створення географічних карт виникають спотворення?
  • 2. Заповніть таблицю «Картографічні проєкції» (у зошиті):

Типи проєкцій

Допоміжна геометрична фігура

Приклади географічних карт

  • 3. Назвіть основні елементи географічної карти.
  • 4. Що таке масштаб? Які є форми позначення масштабу на карті?