Введение в картографию. Связь картографии с другими науками. Общие вопросы картографии. Элементы математической основы. Картографические проекции, страница 11

Решением обратной задачи математической картографии называются способы определения картографических проекций, когда вначале задают характеристики проекции (или часть из них), а затем с их использованием находят отображающие функции или непосредственно прямоугольные координаты и другие, не заданные, характеристики проекции.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ О НАИЛУЧШИХ И ИДЕАЛЬНЫХ

ПРОЕКЦИЯХ

Определение наилучших и идеальных проекций является важнейшей самостоятельной задачей теории и практики получения и использования картографических проекций, так как не только связано с непосредственным совершенствованием математической основы карт, но и с определением пределов возможного улучшения свойств картографических проекций.

Наилучшие проекции можно искать либо из какой-то их частной совокупности, либо из всего неограниченного большого множества проекций. В первом случае необходимо прежде всего определить, из каких частных совокупностей следует определить наилучшие проекции, какие признаки должны быть приняты за основу при выборе соответствующей совокупности.

С точки зрения обеспечения минимума искажений на картах все наилучшие проекции можно разделить на проекции минимаксного и вариационного типа. В случае минимаксного типа руководствуются критерием П.Л. Чебышева, согласно которому наилучшей проекцией для заданной территории будет та из них, в которой максимум модуля логарифма масштаба принимает минимальное значение.

В случае вариационного типа определение проекций сводится к решению вариационных задач на условный экстремум.

Однако в картографической практике нередки случаи, когда определяющим фактором выбора картографической проекции является не величина искажений и характер их распределения, а иные факторы или их совокупность. Поэтому, ставя задачу в более широком аспекте, отметим, что наилучшие проекции могут быть двух видов.

1. Наилучшие проекции, обеспечивающие минимум искажений (и наилучшее их распределение): минимаксного или вариационного типов.

2. Наилучшие проекции, обеспечивающие оптимальное выполнение всей совокупности требований к проекциям в соответствии с конкретным назначением создаваемой карты (например, простота сетки и величина искажений и т. п.)

3.3  Геодезическая основа карт

С картографической сеткой связаны и другие элементы математической основы карты – ее рамки и деление на листы, что составляет задачу компоновки карты.

Рамкой карты служит линия или система нескольких параллельных линии, ограничивающих картографическое изображение. В простейшем случае рамка карты представляет одну тонкую линию, но в большинстве случаев карты имеют внутренние и внешние рамки.

Внутренние рамки, помимо того что служат границей картографического изображения, содержат деления на отрезки, равные линейным величинам градусов и минут или долей минут. Внешние или наружные рамки имеют преимущественно декоративный характер и служат для украшения карты.

Система деления карт на листы называется разграфкой карт.

При прямоугольной разграфке листы карты ограничивают прямоугольными рамками выбранного размера, совмещенными с линиями сетки прямоугольных координат или с системой произвольных линий, параллельных и перпендикулярных одному из центральных меридианов карты. В нормальных цилиндрических проекциях граничными линиями оказываются меридианы и параллели. Преимущества прямоугольной разграфки - единый формат листов, возможность экономично использовать стандартные размеры бумаги, особенно при изготовлении карт географических атласов, удобство соединения (склейки) листов. Недостатки состоят в дезориентации линий меридианов и параллелей относительно рамок листов (усиливающейся по мере удаления от осевого меридиана) и в локальном характере нарезки, особой для каждой карты, что затрудняет совместное использование листов разных карт. Прямоугольная разграфка обычно используется для многолистных карт, подлежащих склейке или брошюровке; ее можно встретить и на некоторых современных топографических картах, например Англии, Швейцарии и др.