Математическая основа карт. Классификация карт по масштабу и пространственному охвату. Классификация картографических проекций по характеру искажений.

Картографическое изображение строится на математической основе. Элементы м. о. на карте – координатные сетки, масштаб и геодезическая основа, проекция. Координатная сетка – изображение на карте линий меридианов и параллелей, отражающих значения долгот (счёт от Гринвича) и широт (счёт от экватора). К.С. может быть: прямоугольная и сетка-указательница. Масштаб – степень уменьшения объектов на карте относительно их размеров на земной поверхности (эллипсоида). М-б постоянен только на плане. М-б: главный (указывается на картах, равный масштабу модели земного эллипсоида, уменьшенного в заданном отношении для изображения на плоскости) и частный. М-б может быть: численный, линейный и именованный. От м-ба зависит полнота и подробность картографического изображения, точность измерений и общий размер изображения конкретной территории. М-б общегеографических карт: от 1:5 000 до 1:1 000 000. В Англии, например, своя система мер.

Компоновка – деление карт больших размеров на листы. Может быть: прямоугольная и трапециевидная.

Классификация карт по масштабу и пространственному охвату. По масштабу карты делят на четыре основные группы: планы - 1:5 000 и крупнее; крупномасштабные - 1:10 000 - 1:200 000; среднемасштабные - 1:200 000 до 1:1 000 000 включительно; мелкомасштабные - мельче 1:1 000 000. Мел­комасштабные карты охватывают регионы или их части, среднемасштабные - области, а крупномасштабные - районы, города или городские районы. Страны, имеющие меньшую территорию, часто используют другие подразделения. По пространственному охвату в качестве наиболее крупного подразделения выделяют карты Солнечной системы и звездного неба, затем карты планет, в том числе Земли. Далее идут карты крупнейших планетарных структур - для Земли это карты мате­риков и океанов, а после этого возможны разные разветвления классификации: по административно-территориальному делению; по природным районам; по экономическим регионам; по естественно-историческим областям. Например, карты: Солнечной системы; планеты (Земли); полушарий; материков и океанов; стран; республик, областей и других административных единиц; промышленных и сельскохозяйственных районов; отдельных (локальных) территорий (заповедников, турист­ских, курортных районов и т.п.); населенных пунктов (городов, поселков); городских районов и т. д. Карты океанов подразделяют далее на карты морей, заливов, проливов, гаваней. Классификация карт по пространственному охвату (по тер­ритории) чаще всего используется в картохранилищах и библио­теках. Классификация карт по тематике: Это наиболее обширная и разнообраз­ная категория карт природных и общественных явлений, их сочетаний и комплексов. Содержание карт определяется той или иной конкретной темой. Группа карт природы охватывает карты литосферы, гидросфе­ры, атмосферы, педосферы и биосферы. Они подразделяются на следующие крупные блоки: геологические, геофизические, рельефа земной поверхности и дна океанов, метеорологические и климатические, гидрологические (вод суши) и океанологические (вод морей и океанов), почвенные, ботанические, зоогеографические, медико-географические, общие физико-географические. -геологические (тектонические и неотектонические, четвертичных отложений, гидрогеологические и т.д.); - геофизические (гравитационного поля, теплового поля, сейсмические и др.);

- рельефа земной поверхности и дна океана (гипсометрические и батиметрические, геоморфологические и др); - метеорологические и климатические (климатообразующих факторов, термического режима, атмосферного давления, ветрового режима и т.д.); - гидрологические (водного режима, ледового режима, загрязнения вод и др.); - океанологические (динамики водных масс, загрязнения океана, гидрохимические и др.); - почвенные (почвенно-геохимические, загрязнения почв и др.); - ботанические (современного растительного покрова, восстановленного растительного покрова, геоботанического растительного покрова и др); - зоогеографические (ареалов отдельных видов животных, зоогеографического районирования, комплексов животных); распространения болезней и эпидемий, медико-географического районирования); - общие физико-географические (ландшафтные, охраны природы, физико-географического районирования). Карты общественных явлений охватывают социосферу и техносферу. Их тематика разнообразна: населе­ние, экономика и хозяйство, наука, образование и культура, об­служивание и здравоохранение, общественные движения, рели­гия и политика, археология и история развития общества и многое другое. Классификация карт общественных явлений:

- карты населения (размещения населения и расселения, половозрастного состава, национального состава, трудовых ресурсов и т.д.); - карты хозяйства (промышленности, сельского хозяйства, лесного, энергетики, транспорта и связи и т.д.); - науки и культуры (образования, науки, культуры, памятников культуры); - политические и политико-административные (геополитические, административного деления, электоральные); - исторические (археологические, историко-экономические, историко-политические и т.д.). Эта группа карт постоянно расширяется. Приведенные классификационные перечни можно значительно пополнить и детализировать.

Особую сложность для классификации представляют явления, которые не могут быть целиком отнесены к одной какой-либо сфере, а принадлежат сразу к двум или нескольким сферам. Наи­более очевидна необходимость выделения особой природно-общественной сферы, характеризующей взаимодействие природы, населения и хозяйства. Это карты: геоэкологические, природно-технические (инженерно-геологические). Количество тематических карт неуклонно растёт ← развитие новых научных направлений на стыках разных отраслей.

Проекция – математически определённое отображение поверхности эллипсоида на плоскости карты. Возникают деформации – сжатия и растежения. Это могут быть: искажения длин, площадей, углов и форм. По характеру искажений различают проекции: Равновеликие проекции сохраняют площади без искажений. Та­кие проекции удобны для измерения площадей объектов, однако, в них значительно нарушены углы и формы, что особенно заметно для больших территорий. Например, на карте мира при­полярные области выглядят сильно сплющенными. Равноугольные проекции оставляют без искажений углы и формы контуров, показанных на карте (ранее такие проекции называ­ли конформными). Элементарная окружность в таких проекциях всегда остается окружностью, но размеры ее сильно меняются. Такие проекции особенно удобны для определения на­правлений и прокладки маршрутов по заданному азимуту, поэто­му их всегда используют на навигационных картах. Зато карты, составленные в равноугольных проекциях, имеют значительные искажения площадей. Равнопромежуточные проекции — произвольные проекции, в которых масштаб длин по одному из главных направлений постоянен и обычно равен главному масштабу карты. Соответственно различают проекции равнопромежуточные по меридианам — в них без искажений остается масштаб вдоль меридианов, и равнопроме­жуточные по параллелям — в них сохраняется постоянным масштаб вдоль параллелей. В таких проекциях присутствуют искажения площадей и углов, но они как бы уравновешиваются. Произвольные проекции — это все остальные виды проекций, в которых в тех или иных произвольных соотношениях искажаются и площади, и углы (формы). При их построении стремятся найти наиболее выгодное для каждого конкретного случая распределе­ние искажений, достигая как бы некоторого компромисса. Скажем, выбирают проекции с минимальными искажениями в центральной части карты, «сбрасывая» все сжатия и растяжения к краям.