Картографические проекции. Методическое пособие

Новосибирский учебно-методический центр по ГИС и ДЗЛебедева О.А.КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОЕЦИИМетодическое пособиеНовосибирск20003СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................................................. 5ПОНЯТИЕ ОБ ОТОБРАЖЕНИИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА ПЛОСКОСТИ ..................... 6ПОНЯТИЕ О КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ ПРОЕКЦИИ ........................................................................ 8ПОНЯТИЕ О КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ СЕТКЕ................................................................................ 10СИСТЕМЫ КООРДИНАТ ..................................................................................................................... 11СФЕРИЧЕСКАЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ.

...................................................................... 11ПРЯМОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ. ............................................................................................... 12СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА ........................................................................................................................... 12ПОНЯТИЕ О МАСШТАБАХ................................................................................................................. 13ЭЛЛИПС ИСКАЖЕНИЙ........................................................................................................................ 14СТАНДАРТНЫЕ ПАРАЛЛЕЛИ ........................................................................................................... 15СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОЕКЦИЙ ............................................................................................

16ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ .................................................................................................................................... 16АНАЛИТИЧЕСКИЙ ..................................................................................................................................... 18КЛАССИФИКАЦИЯ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ПРОЕКЦИЙ ........................................................

18ПО ХАРАКТЕРУ ИСКАЖЕНИЯ .................................................................................................................... 18ПО ВИДУ МЕРИДИАНОВ И ПАРАЛЛЕЛЕЙ НОРМАЛЬНОЙ СЕТКИ................................................................. 19ПО ПОЛОЖЕНИЮ ПОЛЮСА НОРМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ ........................................................... 22ПО СПОСОБУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ................................................................................................................ 23КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ ................................................................................................

23РАВНОУГОЛЬНЫЕ ПОПЕРЕЧНО-ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ......................................... 23UTM (UNIVERSAL TRANSVERSE MERCATOR) – универсальная поперечная проекцияМеркатора. .........................................................................................................................................

23ПРОЕКЦИЯ ГАУССА-КРЮГЕРА – равноугольная поперечная цилиндрическая ........................ 24КОНИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ ................................................................................................................ 26EQUIDISTANT CONIC – коническая равнопромежуточная...................................................... 26LAMBERT CONFORMAL CONIC – коническая равноугольная Ламберта....................................

26ALBERS EQUAL-AREA CONIC – коническая равновеликая Альберса ........................................... 27АЗИМУТАЛЬНЫЕ ПРОЕКЦИИ............................................................................................................ 28AZIMUTHAL EQUAL-AREA – азимутальная равновеликая проекция. .......................................... 28AZIMUTHAL EQUIDISTANT – азимутальная равнопромежуточная.

.......................................... 29(Проекция Постеля) ........................................................................................................................... 29STEREOGRAPHIC – равноугольная азимутальная (стереографическая). ................................... 29ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ......................................................................................................

30CYLINDRICAL EQUAL-AREA – цилиндрическая равновеликая проекция...................................... 30EQUIDISTANT CYLINDRICAL– равнопромежуточная цилиндрическая проекция...................... 31а) Простая цилиндрическая проекция ...................................................................................... 31б) Прямоугольная цилиндрическая проекция.......................................................................... 31CONFORMAL CYLINDRICAL– цилиндрическая равноугольная проекция.....................................

32(проекция Меркатора) ....................................................................................................................... 32ВЫБОР КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ПРОЕКЦИЙ ................................................................................ 33РАСПОЗНАВАНИЕ ПРОЕКЦИЙ.........................................................................................................

35ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ ................................................................................................................. 35КОНИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ .......................................................................................................................... 35АЗИМУТАЛЬНЫЕ ПРОЕКЦИИ .....................................................................................................................

36ПРОЕКЦИИ С КРУГОВЫМИ ПАРАЛЛЕЛЯМИ ............................................................................................... 36ПСЕВДОЦИЛИНДРАЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ .................................................................................................... 374ВВЕДЕНИЕЧисленные методы анализа эмпирических данных используются в науке иинженерных отраслях вот уже более 300 лет.Если в инженерных отраслях, a priori эмпирические численные данные являютсябазисом для различных построений, делая их более экономичными и простыми, то в науке(особенно в науках о Земле) численное моделирование долго не выходило за рамкистатистической обработки и/или создания абстрактных моделей (включая геологическиекарты).Втечениепоследнихтридцатилет,исключительнобыстроеразвитиевычислительной техники и связанной с ней информационной индустрии, существеннопонизили стоимость процессов численного моделирования, одновременно увеличивскорость рутинных операций в тысячи и миллионы раз.Фактически, сегодня можно с уверенностью утверждать, что геологические науки, всамом широком смысле этого термина, вплотную подошли к созданию реальныхпространственно временных моделей и реконструкции реальных процессов, происходящихи происходивших на Земле и в ее недрах.Легкость, с которой сегодня могут быть получены эмпирические данные приводит кпоявлению опасной тенденции, не обращать внимание на их качество, тщательноотслеживая только процедуры последующей обработки и анализа.

Автоматизацияинструментальных средств измерения, генерации данных и их анализа должна включатьметоды оценки качества, как на этапе получения данных, так и на этапе их обработки. Ксожалению, это делается далеко не всегда. Производители оборудования обычноразрабатывают и изготовляют его, предполагая, что они хорошо знают, чего хочет от негопотребитель. Как правило, это приводит к допущению, что автоматизированноеобеспечение контроля качества измерений менее важно чем низкая стоимость, удобствопользования, скорость и длительность срока эксплуатации.Не обнаруженные вовремя (соответственно, неучтенные) ошибки в эмпирическихданных могут приводить к неправильным выводам о физических процессах, которыедолжны описываться ими (Fryer, et.al., 1994).Например, при использовании трехмерных (3D) координат точек, описывающихтопографию местности для двух разных эпох, отличия в координатах, а следовательно, вполученных по ним поверхностям рельефа, могут быть обусловлены следующимиосновными причинами: 1) координатные сетки (datums) для разных эпох могут бытьразличными; 2) различия в данных могут определяться различиями в методах ихинтерполяции; 3) наконец, топография могла просто измениться за указанное время.Для любых исследований, связанных с мониторингом (динамикой) свойствземной поверхности, существенным является обеспечение сходимости систем привязкикоординатных данных.