Географическое изображение. Что такое карта и для чего она нужна? Понятие географической карты

С раннего детства помню, было у меня такое увлечение - изучал я по картам различные города. Больше всего занимало просматривать карты родного Нижнего, Москвы, а ещё, не поверите, Вильнюса. В этом литовском городе жили родственники. Просмотреть далёкую Москву, любой другой город, не выходя и из дома - ну разве не волшебство!

В чём же суть географических карт

Представьте, что на столе у вас большой лист, позволяющий увидеть сразу весь мир, либо конкретный уголок нашей земли. Волшебство? Нет! Графическое изображение поверхности земли с использованием специальных обозначений - вот это и есть карта. Мы смотрим, словно на модель нашей любимой Земли или края, города. При этом карты бывают разными по своему назначению:

политические;
физические;
технические;
туристические;
топографические.

Каждый человек может выбрать карту, которая подойдёт конкретно для его целей.

Волшебство масштаба

Представьте - парите вы над своим городом, как птица. И вдруг увидели интересный объект, решили приблизиться и рассмотреть поближе. На языке географии это будет называться увеличением масштаба.

А вообще, масштабом называют соотношение размеров изображения и изображаемого объекта. Как правило, это дробь. Кстати, когда спускаешься к объекту с высоты птичьего полёта, увеличивается масштаб, а вот охват отображаемой на карте поверхности, напротив, уменьшается.

Не блуждать по карте помогут координаты

Если заметили, практически все глобусы опоясаны вертикальными и горизонтальными линиями. Есть они и на многих картах. Что же, Землю нашу кто-то взял и посадил в сетку?

Да нет, линии эти позволяют определить ориентир любого объекта на карте или схеме. С севера на юг тянутся меридианы, а вот по горизонтали на глобусе обнимают Землю параллели.

И если путешественник двигается с севера на юг, скажем, на поезде, в координатах его местоположения меняется градус широты, а за окном - климатические пояса, отличающиеся друг от друга погодными условиями, фауной и флорой. Ну, а если путь его лежит, скажем, из Москвы во Владивосток? Тут начнёт изменяться показатель восточной долготы.

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Однажды я прочитала весьма интересную фразу: карта ― «второй язык» географии. Это были слова советского географа Николая Баранского. Сейчас я полностью согласна с ученым. Правда, сегодня нет науки о Земле, которая не использует карты.

Понятие географической карты

Думаю, что карта ― один из самых интересных способов познания мира. Картами принято называть уменьшенное обобщенное изображение Земли на плоскости. При составлении карт, картографы используют проекции, масштаб и условные знаки, по которым можно легко эту же карту «прочесть». Также карты моделируют определенные территории, геологическое строение Земли, ландшафты, демографические ситуации и т.д., способствуют пониманию их «сущности» и позволяют делать прогнозы на будущее.

Основные свойства географической карты

Из всех моделей, используемых в географии, карты наиболее распространены и привычны. Они построены на строгой математической основе, имеют особую знаковую систему, но одновременно довольно наглядны. Считаю, что наглядность наиболее важна, так как человек с помощью зрения получает 90 % информации об окружающем мире. Основными свойствами карт являются:

геометрическое подобие (карты передают точное положение объектов, их формы, размеры);
метричность (по картам можно выполнять измерения, получать данные и строить математические модели);
наглядность и обзорность (карты позволяют охватывать взглядом большие пространства, выявлять глобальные закономерности);
информативность (количество информации на единицу площади во много раз превосходит информационную емкость печатного текста).

Эволюция картографических изображений

Стоит отметить, что тысячелетия развития картографии преобразили карты. Рукописные бумажные карты сменили наскальные рисунки, а затем эволюционировали в печатные гравюры. Последних изжили многокрасочные полиграфические оттиски и электронные изображения. Также появились и цифровые карты. Строго говоря, это не карты, поскольку увидеть их нельзя, они представляют лишь цифровые данные для построения электронных карт.

Полезно0 Не очень

Комментарии0

В детстве мне хотелось, чтобы у меня в комнате были и глобус, и карта мира. Так моя комната, полная игрушечных зверушек, выглядела бы солиднее. Но не сложилось. А сейчас географические карты я использую в основном в цифровом формате. Удобно, но совершенно не влияет на стиль интерьера.

Карты «плоского» мира

Географические карты - это изображения поверхности Земли на плоскости. Изображать они могут объекты разных площадей: от небольших районов до целого мира.

Географические карты используются в разных целях:

бытовых;
учебных и справочных;
научных.

Различаются карты по масштабу и назначению. Физические, т.е. отображающие природные особенности местности, карты используются в физической географии.

Для социально-экономической географии актуальны карты, отображающие не только территории, но и влияние на них человека. Политические карты, например, показывают границы государств, основные города и т.д.

В большинстве случаев север соответствует верхней части карты, юг - нижней, запад и восток, соответственно, левой и правой.

Создание географических карт

Говорят, математика - мать всех наук. И с этим сложно поспорить. Без математических знаний было бы невозможно создать хоть сколько-нибудь достоверные карты.

Для создания карты нужно:

выбрать масштаб;
изучить геодезические данные;
создать картографическую проекцию.

Первое и третье - математика и есть. Создание проекций - самое сложное, пожалуй. Даже не возьмусь объяснять, как (умные) люди это делают.

Геодезические данные помогают понять, какого размера и формы Земля (а она не идеальный шар), как она движется в пространстве, а также оценить ее гравитационное поле.

Вся эта морока нужна, чтобы максимально точно передать действительность и избежать искажений. Ведь то, что на бумажной карте мира выглядит маленьким искажением, в реальности будет сотнями и тысячами километров.

Впрочем, карт совсем без искажений не бывает. Изобразить шарообразную Землю на плоскости совершенно идеально не получится, но положение спасают глобусы и разные виды проекций.

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Однажды мне купили журнал про собак, в переплете которого почему-то лежала географическая карта. Первое, что бросилось мне в глаза, это размер Российской Федерации, ведь раньше я думал, что Россия, Украина и Беларусь приблизительно одного размера. Кроме стран, материков и островов на карте были линии и какие-то числа. О том, для чего они нужны, я узнал уже на уроках географии.

Что представляет собой географическая карта

То, что такое географическая карта, изучает целая наука (картография). На картах показывается масштаб, размещение, высота, рельефность, координатная сетка и многое другое. Наиболее подробно это можно видеть на тематических картах. Из карты полезных ископаемых вы подробно узнаете о размещении залежей угля и нефти, а из экономической - уровень ВВП. Мы сами раскрашивали тематические карты в атласах для того, чтобы сдать домашнюю работу по географии.

Всем известно, что на карте также размещаются границы стран. У некоторых государств есть определенные разногласия с тем, где этим границам положено находиться. Чтобы не вызвать недовольство жителей определенного государства, даже электронные карты «идут навстречу»
и показывают принадлежность спорных территорий в зависимости от локации. Как пример можно привести пограничные города Индии и Китая.

Чем глобус лучше карты

Всем известно, что наша планета имеет форму шара, слегка приплюснутого на полюсах. Но карты, в свою очередь, плоские. Попробуйте снять обертку с пасхального яйца, а потом распрямите ее на столе. На ней появится складки, если их срезать, то картинка на обертке яйца изменится. То же самое и с изображением Земли на карте мира. На глобусе тоже есть искажения, но в меньшей степени, чем на географической карте. Среди таких погрешностей различают деформации:

длин;
углов;
форм;
площадей.

Чем меньше масштаб, тем незначительнее это искажение. К тому же, не обязательно на карте будут присутствовать все их виды. На равноугольных картах, например, нет погрешностей в изображении углов, а на равновеликих - площадей.

Географические карты — это уменьшенные, обобщенные изображения земной поверхности на плоскости, построенные по математическим законам с использованием специальных обозначений. На картах показывают размещение, состояние и связи природных и социально-экономических явлений. Они используются во многих сферах человеческой деятельности. Карты - наглядное средство хранения информации о Земле, источник получения новых знаний.

Математические законы построения и свойства изображения составляют математическую основу карты, которая включает , геодезическую основу (геодезия - наука о фигуре и , о методах измерений на земной поверхности для отображения ее на планах и картах) и картографическую проекцию. Масштаб определяет степень уменьшения длин и площадей. Геодезическая основа определяет переход от поверхности Земли к поверхности эллипсоида (или шара), обеспечивая правильное положение объектов на карте по . Для изображения поверхности эллипсоида на плоскости используются картографические проекции. Это математические способы изображения земной поверхности на плоскости, устанавливающие зависимость между координатами точек земного эллипсоида и координатами тех же точек на плоскости.

При развертывании в плоскость поверхности земного эллипсоида образуются разрывы. Чтобы заполнить их, производят растяжения изображения в местах разрывов, при этом возникает искажение углов, длин, линий, площадей. Для устранения одного из искажений или ослабления другого используют различные виды проекций. Одни из них не искажают углов, другие - площадей и т.д. Выбор проекции карты зависит от ее назначения, содержания и масштаба.

Степень искажения на карте увеличивается . Самые минимальные разрывы на экваторе, а самые крупные - в полярных широтах.

Линии, ограничивающие картографическое изображение, называют рамками карт. Внешние рамки могут иметь различную форму (окружности, прямоугольника и др.). Рамка, непосредственно ограничивающая изображение, называется внутренней. Как правило, между внутренней и внешней рамками размещаются показатели долготы и широты разных точек земного шара.

На свободном от изображения месте на карте помещается ее легенда. Это свод знаков с соответствующими пояснениями, которые используются на данной карте. Иногда здесь же располагают диаграммы, профили, таблицы, дополняющие изображение на карте.Географические карты необыкновенно разнообразны. Их можно классифицировать по следующим признакам: территориальному охвату, содержанию, назначению, масштабу.

По территориальному признаку различают , карты океанов и морей, материков, частей материков, государств, областей, районов.

По содержанию географические карты делят на общегеографические, изображающие земную поверхность с расположенными на ней объектами; тематические, характеризующие элементы содержания общегеографических карт или отражающие явления, которых нет на этих картах. В свою очередь тематические карты образуют две основные группы: карты природных явлений (или физические карты) и экономические карты, которые отражают хозяйства страны, района или целого мира. Все экономические карты также представлены двумя группами: общеэкономическими и отраслевыми картами. Выделяют еще и карты, которые называют частными. Они отражают те или иные узкие вопросы внутриотраслевого значения.

При составлении карт такого рода необходимо помнить, что система принятых для них условных обозначений должна полностью соответствовать обозначениям, используемым в . Для создания экономических карт нередко используют метод картограмм и картодиаграмм. С их помощью показывают результаты статистической обработки материалов экономико-географического исследования. Особенно наглядными на экономических картах бывают картосхемы-рисунки. Их еще называют перспективными картосхемами. Вместе с основной смысловой нагрузкой, которая дается не в виде абстрактных значков, а в виде изображения реальных объектов, в такие картосхемы вмонтированы объемные рисунки городских кварталов, культурных и др. Территория представляется как бы с высоты птичьего полета. К такого рода близки схемы-планы небольших участков территорий в очень крупном масштабе или внемасштабные схемы, которые без конкретной территориальной привязки отражают суть явления или объекта в самых общих чертах. Примером могут служить схемы открытых разработок , оросительных систем, гидроузлов.

По назначению выделяют карты туристские, дорожные, учебные, навигационные и другие.

По масштабу все географические карты делятся на крупно-, средне- и мелкомасштабные. Подробно географические объекты и их очертания изображаются на крупномасштабных картах (от 1:10 ООО до 1:200 ООО). Такие карты называют топографическими. Они применяются в народном хозяйстве, в военном деле, в исследовательской работе, а также для составления карт мелкого масштаба.

Топографические карты строятся в системе внемасштабных и масштабных условных знаков. Основные элементы местности (населенные пункты, озера, ) изображаются в их действительных очертаниях с сохранением размеров в масштабе карты. Отдельные предметы местности, например колодец, башня, дерево, изображаются без сохранения их размеров, то есть внемас-штабными знаками. На реках указывается направление течения, скорость, ширина и глубина. окрашиваются в зеленый цвет. По , ставящимся внутри контура, определяют вид леса. Топографическая карта может дать разнообразные сведения о деревьях в лесу: об их высоте, диаметре, среднем количестве стволов на единицу площади. Зная эти данные, можно высчитать объем древесины в лесу. на топографической карте изображают горизонталями.

Особым видом карт являются контурные карты. На них изображены лишь очертания материков, линии рек, местоположение отдельных городов. Такие карты являются основой для обозначения географических объектов, которые необходимо нанести на нее. Изображать объекты на контурных картах нужно так же точно и аккуратно, как это сделано на печатных картах. Работа с контурными картами поможет хорошо понять и запомнить географическую карту.

Географической картой называется уменьшенное в определенном масштабе изображение на плоскости земной поверхности в определенной картографической проекции. Это изображение обычно условное (кроме «фотокарт», входящих постепенно в употребление).

Масштаб указывает степень уменьшения линейных размеров предметов земной поверхности при их изображении на карте.

Картографическая проекция — это условное изображение на плоскости математической земной поверхности, в первую очередь сетки меридианов и параллелей. Как известно, земная поверхность близка к поверхности шара (или, точнее, к поверхности сфероида вращения), тогда как карты обычно вычерчиваются на плоском листе бумаги. Но развернуть шаровую поверхность на плоскость, т. е. уложить ее на плоскости без складок и разрывов, невозможно. Другими словами, земную поверхность нельзя изобразить на карте без искажений, т. е. сохраняя правильные очертания контуров.

Беглый просмотр любого географического атласа показывает существование различных видов проекций. На одних картах меридианы и параллели изображаются прямыми линиями, на других — кривыми; некоторые карты имеют прямые меридианы, но кривые параллели и т. д. В каждой картографической проекции земная поверхность изображается на плоскости по определенному, свойственному этой проекции, математическому закону; знание этого закона позволяет учитывать допускаемые проекцией искажения и, следовательно, позволяет определять по карте точные расстояния между отдельными предметами и занимаемые ими площади. В различных проекциях характер искажений различен. Поэтому выбор проекций не случаен. Задача картографа — найти наиболее удачную проекцию, передающую очертания изображаемой страны с наименьшими искажениями или обладающую свойствами, ценными для данной карты (например, такую, в которой искажения учитываются простейшим путем).

Предметы и явления, помещаемые на карте, изображаются условно, при помощи особых графических символов, называемых условными знаками. Последние по своему рисунку иногда напоминают изображаемый объект, как говорят, носят наглядный характер, иногда имеют условную геометрическую форму. Разумеется, знакомство с условными обозначениями обязательно при пользовании картой.

Условность картографического изображения хорошо иллюстрируется при сравнении карты с аэрофотоснимком той же местности, приведенным к одинаковому с картой масштабу. Нельзя не отметить и другую сторону условности картографических изображений: карта сохраняет далеко не все объекты земной поверхности, запечатлеваемые на фотопленке, но взамен того содержит элементы, которые отсутствуют на фотоснимке, например, географические названия, сетку меридианов и параллелей, горизонтали и др. Подобный отбор содержания карты не является случайным, он подчинен ее целевому назначению и зависит от масштаба карты. Если крупномасштабные карты (1:10 000 — 1:200 000) изображают многие детали местности, то карты мелкого масштаба сохраняют лишь важнейшие ее элементы.

Значение географической карты трудно переоценить. Никакое литературное описание, даже наиболее подробное, не сможет создать у читателя наглядную картину размещения многообразных явлений, происходящих на земной поверхности, подобную той, какую дает обычная географическая карта.

Даже такие примитивные картографические схемы, которые мы встречаем на страницах газет, касаются ли они постройки нового канала, или военных операций, нередко оказываются для понимания явлений полезнее многословного текста.

На всех этапах изучения, освоения и видоизменения человеком земной поверхности карта была и остается незаменимым вспомогательным пособием. Путешественник, впервые проникнувший на территорию, ранее не известную или не освоенную, всегда видел в съемке страны, в составлении ее первоначальной, пусть даже малосовершенной карты одну из важнейших задач. Такие карты показывали только важнейшие, бросающиеся в глава элементы географического ландшафта — озера, реки, рельеф, населенные пункты, дороги, иногда растительность, причем нередко в довольно общих чертах. Эти приближенные карты служили руководством в последующих географических исследованиях, обычно более детальных, которые в свою очередь пополняли и уточняли содержание карты. Детальные исследование территории, намечающие пути к ее освоению, к использованию природных богатств и. рациональному хозяйствованию, накапливают несравненно более обширный материал. Этот материал характеризует строение земной поверхности, геологический состав, полезные ископаемые, почвы, климат, водный режим, растительный покров, животный мир, население, хозяйственные условия, культурное строительство и т. п. Изображение этих явлений на карте оказывает неоценимую помощь в изучении и понимании закономерностей их размещения, сочетания, соотношений и развития.

Связь между географией и картой настолько велики, что иногда пытались определять картографию как географию, представленную в виде карт. Разумеется, такое определение имеет лишь условный характер, ибо никакая карта не сможет заменить полностью текст, и никакой текст не сможет заменить карту. Карта и текст являются не противостоящими, а дополняющими друг друга методами изложения.

В практической деятельности человека карта имеет не меньшее значение. Любая отрасль хозяйства, связанная с использованием земной поверхности, нуждается в надежной, хорошо составленной карте. Поиски полезных ископаемых и эксплуатация недр, изыскания,- проектирование и постройка железных и грунтовых дорог, сооружение каналов и плотин, осушение и орошение земель, организация МТС, совхозов и колхозов, землеустройство и борьба за социалистический урожай, обследования, лесоустройство и зксплоатация лесов, ведение городского хозяйства, планировка, строительство и реконструкция городов, изыскания и постройка гидроэлектростанций, сооружение линий электропередач, судоходство и аэронавигация — вот далеко не полный перечень тех мероприятий, выполнение которых требует применения и использования карты.

Особенно существенна роль карты в деле обороны страны. Недаром с давних пор карту называли глазами армии. Запросы военного дела потребовали в начале XIX столетия создания точных крупномасштабных карт, положивших начало развитию современной картографии. Интенсивное развитие техники во второй половине XIX в. послужило толчком для дальнейшего роста картографии.

Многостороннее значение карты было осознано уже в капиталистических странах, но все же производство съемок и изготовление карт в большинстве этих стран оставалось преимущественна делом военных организаций. В капиталистическом обществе с его стихийным развитием, с конкуренцией множества частнохозяйственных сил гражданская картография (за отдельными исключениями) остается в загоне. Она не может быть создана на высоком качественном уровне ни государственным аппаратом, направляющим свои средства на усиление военной картографии, ни тем более в результате частной инициативы с ее коммерческим характером и противоречивыми интересами.

Другая обстановка в нашей стране. Социалистическому строительству свойственны безусловная плановость, рациональное географическое размещение производительных сил, дифференцированный подход к отдельным районам и освоение ранее неиспользованных пространств. Решение этих задач требует детального знания территории страны, которое невозможно без ее картирования. При этом учитывается и важнейшее оборонное значение карты. Гражданская и военная картография в СССР работают в тесном контакте, координируют свои планы работ и взаимно используют как научные, так и практические достижения и работы.

Наконец, карта — это одно из самых эффективных средств школьного и внешкольного обучения, незаменимое по своей наглядности и убедительности, широко применяемое в высшей, средней и начальной школе, при самообразовании и т. д. Карта является необходимой для каждого культурного человека при чтений газет и книг.

Каждому из нас приходилось в школе сталкиваться с географическими картами, но далеко не каждый умеет ими пользоваться, а некоторые вообще не знают даже назначения карты. Самое удивительное, что молодое поколение, разбалованное электронными устройствами, считает знание карт излишним, так как теперь даже в мобильном телефоне имеется GPS навигатор с голосовыми подсказками, а значит, нет необходимости разбираться в картах.

Немного истории

Карта - это уменьшенное изображение земного шара, построенное в картографической проекции. Для современного человека главное, уметь пользоваться картами и различать их по типу. Интересен тот факт, что человечество ещё не умело писать, но уже обладало картографическими способностями, имея необходимость ориентироваться на местности и осознавая, что такое географическая карта и для чего она нужна. Об этом свидетельствуют археологические находки, свидетельствующие о существовании карт ещё в древние времена. Причём выполнены они были на скалах, дереве, костяных пластинках, каменных табличках. Древней карте, которая имеет вид современной географической около 15 тысяч лет. Она была найдена археологами на территории Украины.

Классификация географических карт

Современные карты и атласы по географии являются результатом изучений еще древних людей, ведь все знания передаются из поколения в поколение. Не имея примитивных знаний, картографы настоящего времени не смогли бы добиться такого точного исполнения географических карт. Достижением современников является то, что они смогли классифицировать карты:

По территории: карта мира, карта материков и карта стран и регионов.
По размерам: крупномасштабные, среднемасштабные и мелкомасштабные.
По назначению: научно-справочные, культурно-образовательные, учебные, технические, туристские, навигационные.

Кроме того, все современные географические карты делятся на типы. На каждой карте определённого типа показана информация только соответствующая типу карты, например, ландшафтная карта на которой изображены результаты ландшафтных исследований. А топографическая карта имеет самую высокую точность размещения объектов и предназначена для решения технических задач.

Люди, которым по жизни приходиться сталкиваться с картами, знают какой тип карты и с какой нанесённой на ней информацией им необходим. Кроме того, опытные водители, освоившие систему спутниковой навигации на дорогах, продолжают возить с собой в дальние поездки карты дорог и путей сообщения. Так, на всякий случай, ведь электроника имеет свойство ломаться, а карта никогда не подведёт, если уметь правильно ею пользоваться.

Как известно, карта возникла еще до нашей эры. С тех пор география на ней закрепляет накопленные сведения. Информация на карте "записана" по-особенному. Картографическая язык - это язык различных по форме, размеру и цвету обозначений-символов. Она позволяет передать географические факты, описания, закономерности коротко, графическим способом. Но это не мешает карте быть удобной для открытий - для понимания размещение объектов в пространстве. Так карты "рассказывают" о строении земной коры, распространения животных, размещение промышленности. Поэтому их называют вторым языком географии. Язык карты понимают без перевода люди, разговаривающие на разных языках. Любое географическое исследование местности начинается с тщательного изучения ее по картам. Вот почему географу необходимо их хорошо понимать. Не менее важно научиться читать карту и каждому образованному человеку, чтобы уметь пользоваться ею для своих нужд.
Определить понятие «карта» довольно трудно, прежде всего, потому, что карты весьма разнообразны по видам, формам, а значит, и по своим свойствам. Они отображают всевозможные объекты и предназначены для самых разных целей и дать определение им так же сложно, как например, определить, что такое книга, хотя она так хорошо знакома каждому. В современной картографии картами называют уменьшенные, обобщенные условно-знаковые изображения Земли, других небесных тел или небесной сферы, построенные по математическому закону и показывающие размещение, свойства и связи различных природных и социально-экономических объектов и явлений. Такое определение несколько громоздко, но все же оно удобно, поскольку сочетает в себе указание на главнейшие свойства карты: проекцию, генерализацию, условные знаки. Это определение можно дополнить характеристикой основного назначения карт, указав, что они служат средством познания, практической деятельности и передачи информации.
В определении карты отмечены три основных ее свойства: математическая определенность, генерализованность и знаковость. Разберем эти свойства более подробно и постараемся показать, что нового вносят в них достижения современной картографии.
Математический закон построения - это способ перехода от реальной, сложной и геометрически неправильной физической поверхности земного шара к плоскости карты. Для этого вначале переходят к правильной математической фигуре эллипсоида или шара, а затем разворачивают изображение в плоскость опять-таки с помощью строгих математических зависимостей.
Иначе говоря, каждой точке на Земном шаре с долготой λ и широтой φ отвечает только одна точка на карте с прямоугольными координатами x и у

х = f 1 (φ, λ);
y = f 2 (φ, λ)

При этом картографическое изображение должно быть непрерывным, т. е. не иметь разрывов, а значит надо в одних местах искусственно сжать изображение, а в других - растянуть. Избежать искажений невозможно, но следует стремиться к тому, чтобы они были распределены на карте наиболее выгодным образом. Скажем, на карте, по которой предстоит оценивать размеры земельных угодий, не должно быть искажений площадей, а на карте, где будут прокладывать маршруты судов или самолетов, не должны искажаться направления. В других случаях желательно, чтобы искажения были минимальны в центральной части листа карты, или были приспособлены к очертаниям картографируемого государства, или оставались неизменными вдоль каких-нибудь направлений и т. п.
Издавна при разработке картографических проекций пользовались вспомогательными поверхностями, как бы проектируя изображение с шара на цилиндр, на конус, на множество конусов, на плоскость и т. п. Отсюда пошли и названия проекций: цилиндрическая, коническая, поликоническая, азимутальная. Но дело этим не исчерпывается. Созданы десятки произвольных проекций, для которых не существует столь очевидного геометрического аналога, но они необходимы, чтобы удовлетворить разнообразные требования потребителей карт в отношении наглядности, проведения измерений, навигаций и т. п.
В современной картографии создан достаточно большой фонд проекций для карт любого территориального охвата (планета в целом, материки и океаны, страны и т. д.), всевозможного назначения (научные, учебные, навигационные и другие карты), разных масштабов. Составляя новую карту, картограф редко занимается теперь расчетом проекций. Ему достаточно обратиться к специальным атласам, где представлены картографические сетки на любой выбор. И все же бывают случаи, когда нужны новые проекции. Например, в последние десятилетия, когда возрос интерес к изучению океанов, потребовались особые проекции, в которых акватории не искажаются совсем или искажаются в очень малой степени.
Раньше, когда основное внимание географы уделяли изучению суши, картографические проекции строились так, чтобы искажения в пределах материков были минимальны. Иногда даже прибегали к разрывам изображения в пределах океанов (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Проекция для карты мира с разрывами изображения на океанах

Теперь положение изменилось, и это отразилось на разработке новых картографических проекций. На рис. 3.2. приведен пример необычной проекции для карты Мирового океана.

Рис. 3.2. Проекция для карты Мирового океана с разрывами изображения на материках

Она изображает акватории без искажения площадей, и это очень удобно для измерения размеров шельфов, подводных хребтов, различных элементов океанического дна. Но, чтобы добиться равновеликости изображения океана, пришлось «пожертвовать» точностью изображения материков. Их очертания сильно искажены, разорваны. Карта имеет непривычный вид, однако она удобна для решения конкретных задач морской геологии, геоморфологии, океанографии.
Поиск новых проекций или модификация старых вариантов осуществляют аналитически с помощью ЭВМ. В настоящее время созданы специальные программы и алгоритмы, которые позволяют рассчитать любую картографическую сетку с заранее заданным видом меридианов и параллелей, с нужным распределением искажений. Для этого сперва вычерчивают приближенные эскизы, а затем отыскивают точные уравнения, описывающие именно заданную сетку. Отладив однажды алгоритм для какого-либо типа проекций, можно в дальнейшем строить любые их варианты.
О создании математической основы карты можно с полным основанием сказать, что теперь это «дело техники». Такое суждение тем более справедливо, что и вычерчивание картографической сетки выполняется автоматическими координатографами - чертежными устройствами с программным управлением.
Картографическая генерализация - это отбор на карте главного, существенного и его целенаправленное обобщение в соответствии с масштабом и назначением карты. Генерализованность - важнейшее свойство карты. Им обладает всякая, даже самая крупномасштабная, карта, поскольку и в крупном масштабе нельзя (да и вряд ли необходимо) показывать объект со всеми подробностями и деталями. Приходится от некоторых из них освобождаться, проводить упрощения. Но генерализация не сводится только к упрощению, это еще и выделение главного. Именно поэтому карта отличается от многих других изображений местности, таких, как фотография, аэрофотоснимки, космические изображения.
О проблемах генерализации будет подробно изложено в теме 8.
Знаковость картографического изображения - это свойство, отличающее карту от многих других графических моделей. Знаки на карте - это зрительно воспринимаемые элементы изображения. Они условно представляют предметы, явления и процессы, показывают их местоположение, качественные и количественные характеристики. Совокупность знаков образует картографический образ, а множество образов составляет целостное картографическое изображение.
Роль знаков на карте определяется теми функциями, которые они выполняют. Прежде всего, с помощью знаков решается задача общения , передачи информации между различными группами людей (задача коммуникации). Картографические знаки позволяют обмениваться знаниями специалистам, работающим в разных отраслях наук о Земле и обществе, составителям и потребителям карт, принадлежащим к разным профессиональным группам. Картографические знаки интернациональны. Люди, говорящие на разных языках, понимают их без перевода.
Системный подход отображения действительности - передача элементов и связей между ними. Всегда при составлении карты все объекты наносятся в последовательности от главных к второстепенным, от больших к меньшим.
Карта обладает и познавательными свойствами, важнейшие из которых:
- наглядность - возможность быстрого обзора и восприятия наиболее важных элементов содержания карты. Ни один литературный или графический материал не может дать столько информации, сколько ее можно получить, изучая карту. Чтобы карта была наглядной, необходимо тщательное выполнение генерализации элементов содержания и правильный подбор условных обозначений и оформления карты;
- измеримость - обеспечивает возможность использования карты для решения вопросов научного и производственного характера, производства расчетов и измерений;
- информативность - способность хранить и передавать читателю разнообразные сведения об объектах и явлениях. На всех картах информация передается с помощью значков и их сочетаний. Информацию с карт мы считываем с помощью условных знаков. Но есть на карте и скрытая информация, которую можно извлечь, рассуждая логически. Например, мы можем определить по карте, что данный населенный пункт находится на правом берегу реки; хребет вытянут с севера на восток или дорога круто (полого) спускается к реке и т. д;
- читаемость - различимость деталей элементов картографического изображения;
- достоверность - правильность сведений, даваемых картой на определенную дату;
- точность - степень соответствия местоположения точек на карте их местоположению в действительности.

Насколько карта будет читаема, наглядна, информативна зависит от картографа, который будет составлять эту карту. Он подбирает знаки и способы изображения, решает, что и как будет показано на карте, определяет, какие объекты важны для данной карты, а какие можно не наносить. «Карта, в отличие от снимка, не является копией местности, это изображение реальности, пропущенное через голову и руки картографа» (А.М. Берлянт).

Известный советский географ-картограф К.А. Салищев выделил основные функции карт как моделей действительности: коммуникативную, оперативную, познавательную и прогностическую.
Коммуникация , т.е. передача информации, осуществляется посредством карт при их использовании как источника сведений; карты выступают также хранилищем информации.
Оперативная функция карт выражается в решении с их помощью различных практических задач, например, в навигации, при планировании трасс путей сообщения, разработке планов освоения территории и др.
Познавательная функция карт используется и специалистами разных отраслей науки (и прочей деятельности), и учащимися для приобретения знаний.
Прогностическая функция картографических моделей осуществляется при выявлении направления будущего развития изучаемых по ним явлений.

Изучение каких-либо явлений, основанное на анализе и использовании географических карт, называется картографическим методом исследовани я. Разработка этого метода составляет содержание особого раздела картографии, в котором изучаются вопросы использования карт для познания изображенных на них явлений. В то же время это одна из главных задач современной картографии.

3.2. ЭЛЕМЕНТЫ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ

Элементами карты являются ее составные части, которые включают математиче
скую основу, картографическое изображение, вспомогательное оснащение и дополнительные данные (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Схема элементов общегеографической карты

Математическая основа включает в себя картографическую проекцию и связанную с ней координатную сетку (сетки), масштаб и геодезическую основу.
Картографическая проекция - математически определенный способ отображения поверхности эллипсоида на плоскости.
Картографическая сетка - сеть параллелей и меридианов на карте.
Масштаб - степень уменьшения линии на карте относительно ее горизонтального проложения на местности.
Геодезическая основа карты - совокупность геодезических данных, необходимых для создания карты. К ним относят определенную систему координат и определенные в этой системе координаты опорных пунктов.
Геодезическая основа дается только на топографических картах до масштаба 1:500 000 включительно. На мелкомасштабных и тематических картах геодезическая основа не показывается. С математической основой тесно связана и компоновка карты.
Компоновка карты - это взаимное размещение в пределах рамки самой изображаемой территории, названия карты, легенды, карт-врезок и других данных.
Картографическое изображение - главная часть любой географической карты. Состоит из отображения физико-географических (природных) и социально-экономических явлений. Так, к физико-географическим (природным) элементам относят гидрографию, растительность и грунты, рельеф, а к социально-экономическим - населенные пункты, пути сообщения, границы. Все эти элементы имеются на общегеографических картах и тесно между собой связаны.
На тематических картах эти элементы составляют географическую основу, которая служит для нанесения и привязки элементов тематического содержания, и само тематическое содержание (например, экономика, животный мир и др.) (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Схема элементов тематической карты

Вспомогательное оснащение карты необходимо для удобного пользования картой и включает в себя картометрические графики, используемые материалы, схемы изученности, различные справочные сведения. На любой карте имеется легенда условных знаков с необходимыми к ним пояснениями. Для топографических карт составлены специальные обязательные к применению таблицы условных знаков. На тематических картах легенду в основном печатают на самом листе карты. Она может быть оформлена в виде текста или в виде таблиц.
Дополнительные данные поясняют и дополняют содержание карты. К ним относятся карты-врезки, диаграммы, графики, профили, текстовые данные.
Вспомогательное оснащение и дополнительные данные необходимы в первую очередь пользователям карт, т. к. облегчают чтение и их применение.

3.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ

В настоящее время имеется огромное количество разнообразных карт, число которых постоянно растет. Увеличение количества карт происходит в связи с внедрением новых технологий и компьютерной техники. Классификация карт имеет большое значение при проведении картографических работ, а также при пользовании картами. Классификация карт и атласов по различным признакам необходима для их учета, хранения, поиска информации.
Карты можно подразделить по нескольким признакам: масштабам, содержанию, назначению, охвату территории, числу красок и листов, по характеру использования и др.

3.3.1. Классификация карт по масштабу

Деление карт по масштабу зависит, в первую очередь, от размеров картографируемой территории. А масштаб, в свою очередь, влияет на содержание карты и подробность изображения. Различают четыре основные группы:
1) планы - 1:5000, 1:2 000, 1:1 000 1:500;
2) крупномасштабные - 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000 (топографические карты);
3) среднемасштабные - 1:200 000, 1:500 000 и 1:1 000 000 (обзорно-топографические карты);
4) мелкомасштабные - мельче 1:1 000 000 (обзорные).
В разных странах существуют другие деления, это в первую очередь связано с размерами самой страны.

3.3.2. Классификация карт по территориальному охвату

По охвату территории, предложенному А.М. Берлянтом, карты можно разделить:

Солнечной системы;
планеты (Земля);
полушарий;
материков и океанов;
стран;
республик, областей и других административных единиц;
промышленных, сельскохозяйственных районов;
отдельных (локальных) территорий (заповедников, курортных районов и т. д.);
населенных пунктов (городов, поселков);
городских районов и т. д.

3.3.3. Классификация карт по содержанию

В этой классификации карт различают общегеографические, тематические и специальные.
Общегеографические карты - подробные карты местности, на которых показываются основные элементы местности. К основным элементам местности относятся физико-географические (гидрография, растительный покров и грунты, рельеф) и социально-экономические (населенные пункты, дороги и границы).
Особенности содержания общегеографических карт в основном зависят от масштаба карты. Среди них выделяют топографические карты - подробные карты местности, позволяющие определять плановое и высотное положение точек. Они издаются в масштабах от 1:10 000 до 1:1 000 000 включительно. Карты крупнее 1:5 000 называются топографическими планами .
Тематические карты , основное содержание которых определяется отображаемой конкретной темой. Они подразделяются:

на карты природных явлений (физико-географические): геологические, климатические, океанографические, зоологические, почвенные и т. д.;
карты общественных явлений (социально-экономические): карты населения, политические, экономические, исторические, науки и культуры и т. д.

Специальные карты предназначены для решения определенного круга задач или рассчитаны на определенные круги пользователей. Чаще всего это карты технического назначения.
Карты навигационные:
- аэро-космические навигационные;
- морские навигационные;
- лоцманские;
- дорожные, автодорожные.
Карты кадастровые:
- земельного кадастра;
- городского кадастра;
- водного кадастра;
- лесного кадастра и др.
Карты технические:
- подземных коммуникаций;
- инженерно-строительные.
Карты проектные:
- мелиоративные;
- лесоустроительные;
- землеустроительные и др.

3.3.4. Классификация карт по назначению

Назначение карт очень разнообразно и все сферы их применения перечислить невозможно. Назовем лишь основные виды карт по назначению: научно-справочные, учебные, туристские, спортивные, пропагандистские, полетные и т. д.
Научно-справочные карты предназначены для справочных целей, а также для глубокого и полного изучения особенностей изображаемой территории. На этих картах отображаются взаимосвязи между объектами и явлениями, особенности их размещения. Основное назначение этих карт - проведение научных исследований и решение по ним различных практических вопросов.
Учебные карты предназначены для учебных целей. Их содержание обязательно согласуется с соответствующими программами и учебниками. Карты для начальной школы имеют наиболее простое содержание, яркое, красочное и наглядное оформление. Карты для вузов по содержанию приближены к научно-справочным, как правило, имеют строгое и лаконичное оформление.
Пропагандистские карты предназначены для иллюстрации политических, научных, экономических и других знаний и подъема общей культуры людей. Чаще всего их изготавливают в виде плакатов или схем.
Туристские карты предназначены для туристов и отвечают запросам туризма. На них показаны различные интересующие туристов объекты - турбазы, кемпинги, исторические памятники, места общепита и т. п. Различают обзорные, автомобильные карты, карты водного туризма и др.
Спортивные карты предназначены для спортсменов и отвечают их запросам. Спортсмен, занимающийся спортивным ориентированием, точно знает, в какую точку местности ему необходимо бежать, так как работает с подробной картой местности. Например, спортивная радиопеленгация («охота на лис») - вид соревнований, заключающийся в оперативном обнаружении замаскированных на местности радиопередатчиков («лис»). Для того чтобы найти каждую из «лис», у спортсмена в наличии имеется карта района поиска, на которой нанесены точки старта и финиша.
По второстепенным признакам карты подразделяются: по числу красок - на многокрасочные и однокрасочные, по числу листов - на многолистные (указывается число листов) и однолистные, по характеру пользования - настенные и настольные и т. д.

3.4. ДРУГИЕ КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОИЗВЕДЕНИЯ

К картографическим изображениям Земли относят также топографические планы, рельефные карты, блок-диаграммы, глобусы. Они отличаются от географических карт тем, что на них вместо картографических проекций применяют другие способы математического построения.
Топографические планы - картографическое изображение на плоскости в ортогональной проекции в крупном масштабе ограниченного участка местности, в пределах которого кривизна уровенной поверхности не учитывается.
При изображении на плоскости небольшого участка земной поверхности кривизной этой поверхности можно пренебречь. В этом случае все линии участка измеряются на местности, уменьшаются до принятого масштаба и наносятся на бумагу без введения поправок за кривизну Земли - такой чертеж называется планом.
Атласы - систематические собрания карт, выполненные по общей программе как целостные произведения. В атласе все карты тематически связаны между собой и друг друга дополняют. Это не просто набор карт под общим переплетом, а система взаимосвязанных и взаимодополняющих друг друга карт. Кроме карт атласы содержат пояснительные тексты, графики, фотографии, справочные данные (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Атлас Мира

Глобусы - вращающиеся шарообразные модели Земли, планет или небесной сферы с нанесенным на них картографическим изображением. По сравнению с географической картой глобус имеет ряд достоинств: на глобусе правильно переданы размеры, очертания, взаимное расположение контуров. Глобус сохраняет правильное соотношение площадей объектов. Глобусы подразделяются по масштабу, тематике (геологические, исторические, политические), назначению (учебные, справочные, навигационные), по размерам (большие кабинетные, настольные, малые и миниатюрные). Современные глобусы изготавливают из пластика с внутренней подсветкой, они могут быть разъемными для демонстрации внутреннего строения земной коры, а также рельефными. Чаще всего глобусы изготавливают в масштабах 1:30 000 000 - 1:80 000 000. Используются как незаменимые наглядные пособия в учебных целях.

Рис. 3.6. Географический глобус

Рельефные карты дают объемное трехмерное изображение местности. Вертикальный масштаб таких карт для наглядности всегда в несколько раз преувеличен по сравнению с горизонтальным. Все остальное содержание на рельефных картах показывают обычными условными знаками. Применяют как учебное пособие для решения различных практических задач.

Рис. 3.7. Рельефная карта Украины

Рис. 3.8. Рельефная карта России

Блок-диаграммы - трехмерные плоские картографические рисунки, совмещающие изображение какой-либо поверхности с продольными и поперечными вертикальными разрезами (рис. 3.9, 3.10). Блок-диаграммы могут быть: геологические, геоморфологические, почвенные и т. д. Электронные блок-диаграммы можно поворачивать и вращать на экранах дисплеев для наилучшего обзора с разных сторон.

Рис. 3.9. Блок-диаграмма

Рис. 3.10. Трехмерная цифровая модель земной поверхности

Анаглифические карты - карты, отпечатанные двумя взаимно дополняющими цветами (например, сине-зеленым и красным) с параллактическим смещением так, что оба изображения образуют стереопару. Предназначены для просмотра через специальные стереоочки. Используются в качестве учебных пособий.
Фотокарты - карты, совмещенные с фотоизображением. Для создания фотокарт используют аэро- и космические снимки. Фотокарты являются основой для тематического картографирования, ориентирования, инженерных работ. Имеются фотокарты поверхности планет. Используются в качестве учебных пособий.

Рис. 3.10. Фотокарты двух полушарий Марса

Карты-транспоранты - карты, отпечатанные на прозрачной пленке и предназначенные для проецирования на экран. Обычно изготовляют комплекты слайдов с разным содержанием на одну территорию. При демонстрации можно совмещать несколько карт-транспорантов, получая комплексную картину. Используются как наглядные учебные пособия.
Карты на микрофишах - миниатюрные копии с карт или атласов на фото- и кинопленке. Микрофильмирование позволяет компактно хранить большое количество различных картографических произведений. Информацию с этих карт можно вводить в компьютер при составлении и анализе карт.

Вопросы и задания для самоконтроля

Дайте определение картографии и основных научно-технических дисциплин картографии.
С какими отраслями и научно-техническими дисциплинами связана современная картография?
Объясните связь картографии с геодезией и науками о Земле.
Каким образом картография связана с фотограмметрией и данными дистанционного зондирования?
Объясните связь современной картографии с социально-экономическими науками.
В какой зависимости находятся картография и геоинформатика?
Каким образом современная картография связана с математическими науками, техникой и автоматизацией производства?
Какова история появления первых карт?
Дайте определение географической карте.
Перечислите и дайте характеристику основных отличительных особенностей географических карт.
Перечислите и дайте определения основных свойств географических карт.
Чем отличается карта от плана?
Какими свойствами обладает глобус?
Объясните, чем отличаются общегеографические карты от тематических?
Перечислите элементы географической карты.
Назовите и дайте определения математическим элементам карты.
Перечислите и дайте характеристику картографическим элементам карты.
Как классифицируют географические карты по масштабам.
Как классифицируют карты по содержанию? Приведите примеры.
Как классифицируют карты по территориальному охвату? Приведите примеры.
Как классифицируют карты по назначению? Приведите примеры.
Для чего предназначены специальные карты? Приведите примеры.