Введение в картографию. Связь картографии с другими науками. Общие вопросы картографии. Элементы математической основы. Картографические проекции, страница 8

Если точка на поверхности земного эллипсоида вполне определена географическими координатами φ (широтой) и λ (долготой), а точка на плоскости — декартовыми координатами х и у, то каждой паре координат φ и λ соответствует пара координат х и у. Отсюда можно написать уравнение любой картографической проекции в следующем общем виде:

 

где f1 и f2 означают функции конечные, непрерывные и однозначные внутри некоторой ограниченной области.

Придавая функциям fl и f2 конкретные выражения, при определенных условиях, мы можем вычислить прямоугольные координаты х и у все точек пересечения линий меридианов и параллелей и по этим точкам построить картографическую сетку, т. е. получить определенную картографическую проекцию.

КЛАССИФИКАЦИЯ  КАРТОГРАФИЧЕСКИХ  ПРОЕКЦИЙ

Картографические проекции могут классифицироваться по различным признакам:

ü по свойствам изображения (характеру искажений),

ü по виду нормальной сетки меридианов и параллелей,

ü по ориентировке картографической сетки в зависимости от положения точки полюса принятой системы координат, по виду дифференциальных уравнений, описывающих картографические проекции,

ü по способам получения проекций и др.

Наиболее часто классификацию проекций выполняют по трем основным признакам: по характеру искажений (свойствам изображения); по виду нормальной сетки меридианов и параллелей и по ориентировке картографической сетки.

В последнее время советскими учеными разработаны новые классификации проекций, в основу которых были положены разные принципы. Например, Г. А. Мещеряков (1968 г.) предложил классифицировать проекции по виду дифференциальных уравнений и дал основу так называемой генетической классификации. Эта классификация является достаточно полной и интересной, но не наглядной, так как не связана с видом сетки меридианов и параллелей.

Классификация картографических проекций

по характеру искажений

По характеру искажений проекции делятся на равноугольные, равновеликие и произвольные.

В равноугольных проекциях сохраняется подобие бесконечно малых частей изображения, следовательно, частный масштаб длин не зависит от направления  искажения углов отсутствуют ( = О), масштаб площади равен квадрату масштаба длин

Условия равноугольности характеризуются формулами. При изображении в этих проекциях участков конечного размера изменение частных масштабов длин обусловливает искажение конечных контуров. В этих проекциях сильно искажаются площади.

В равновеликих проекциях сохраняется постоянным отношение площадей на картографируемой поверхности и на плоскости. При этом постоянство отношения площадей распространяется не только на бесконечно малые участки, но и на участки конечных размеров.

В этих проекциях частный масштаб площадей

 (чаще всего).

Произвольные по характеру искажений проекции не обладают ни свойством равноугольности, ни свойством равновеликости. В этих проекциях искажаются и углы, и площади. Среди произвольных проекций следует выделить проекции, равнопромежуточные, в которых сохраняется постоянным экстремальный масштаб длин по одному из главных направлений, т. е.  или . В этих проекциях соответственно  или

С развитием теории и практики математической картографии изменялись и уточнялись понятия свойств проекций и возможности их оценки. В связи с широким использованием произвольных проекций возникла потребность в критериях, применяемых к оценке именно этих проекций.

Классификация картографических проекций

по виду нормальной сетки меридианов и параллелей

Нормальной сеткой называется сетка меридианов и параллелей, которую получают в случае применения нормальной системы полярных сферических координат (полюс этой системы координат совпадает с географическим полюсом); проекции с такой сеткой называются нормальными.