Картография кр. Картография
 Скачать 0.66 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшегообразования Казанский государственный аграрный университет Институт агробиотехнологий и землепользования Кафедра «Землеустройства и кадастров» Контрольная работа по дисциплине «Картография» Выполнила: студентка 3 курса Заочного отделения Направление 21.03.02. «Землеустройство и кадастры» Гр Б102-05 у, з/ч А 320646 Кирюшина Р.Р. Проверил: Сулейманов С.Р. Казань – 2022 Содержание Введение 3 Элементы математической основы карты 4 Способ качественного фона 9 Заключение 13 Список литературы 14 Введение Картография - область науки и техники, охватывающая моделирование геосистем, изучение, создание и использование карт, фотокарт, атласов и других картографических произведений в традиционной бумажной и электронной формах. Основная ее задача - моделирование природных, социальноэкономических и экологических систем посредством карт с целью их отображения и познания, а также сбор, обработка и передача пространственно-временной информации об этих системах и их компонентах. Значение научных и технических проблем картографии для экономики страны состоит в обеспечении всех видов научной, хозяйственной, образовательной, культурной, оборонной деятельности общества, включая задачи территориального управления и планирования, инженерного проектирования, строительства и освоения земель на всех уровнях. Картография играет особую роль в землеустройстве и кадастре. В землеустроительных организациях составляют карты землепользований, земельно - кадастровые планы и карты, тематические карты для решения различных землеустроительных задач при оценке природных ресурсов, земельных угодий, агрохимических и агроклиматических карт, современного и перспективного использования земель. Элементы математической основы карты Математическую основу карт составляют следующие математические элементы: масштабы карты, картографическая проекция, картографическая сетка, координатная сетка, рамки карты. К математическим элементам можно также отнести геодезические пункты. Математические элементы устанавливают с математической определенностью пространственную или временну'ю связь между моделью картографирования объективной реальности и картой. Масштабы карты Масштаб карты– степень уменьшения объектов на карте относительно их размеров на земной поверхности (точнее поверхности эллипсоида). Масштаб постоянен, строго говоря, только на планах. На картах он меняется от места к месту, что связано с переходом от сферической поверхности планеты к плоскому изображению. Поэтому различают масштабы: главный, частный и временной. Главный масштаб длин– отношение, показывающее, во сколько раз уменьшены размеры эллипсоида или шара при его изображении на карте. Главный масштаб подписывается на карте. Он остается неизменным лишь в отдельных её точках или линиях. Главный масштаб площадей– отношение, показывающее, во сколько раз уменьшены площадные размеры поверхности эллипсоида или шара при их изображении на карте. Главный масштаб площадей равен квадрату главного масштаба длин. На карте он не подписывается. В общем случае на карте он сохраняется также лишь в отдельных её точках или линиях. Однако в частном случае главный масштаб площадей равновеликих проекций остается неизменным на всей карте. В разных местах карты масштабы могут быть больше или меньше главных. Их называют частными масштабами. Частный масштаб длин– отношение длины бесконечно малого отрезка на карте к длине бесконечно малого отрезка на поверхности эллипсоида (шара). Частный масштаб площадей– отношение бесконечно малой площади на карте к бесконечно малой площади на поверхности эллипсоида (шара). При вычислении частных масштабов отрезки длин и площадей участков как на карте, так и на эллипсоиде (шаре) выражают в единицах главного масштаба. В силу этого частные масштабы показывают, во сколько раз в данной точке карты масштаб отличается от главного. Например, частный масштаб длин или площадей может быть равен 0,35 и 2,13. При использовании электронных картографических анимаций, демонстрирующих изменяющиеся во времени процессы, многие математические элементы электронной карты становятся динамическими переменными, т.е. переменными, являющиеся функциями времени. Изменением главного масштаба может быть достигнут эффект приближения к отображаемому объекту или удаления от него. Временной масштаб– отношение времени демонстрации кадров карты к реальному времени процесса. Масштаб указывается на картах в разных вариантах. Численный масштаб– дробь с единицей в числителе, он показывает во сколько раз длины на карте меньше соответствующих длин на местности. Линейный (графический) масштаб– в виде линейки. Именованный масштаб– какое расстояние на местности соответствует 1 см на карте. Картографические проекции и искажения на картах Картографическая проекция— это математически определенное отображение поверхности эллипсоида или шара на плоскости карты. Проекция устанавливает однозначное соответствие между геодезическими координатами точек (широтой В и долготой L) и их прямоугольными координатами (X иY) на карте. Уравнения проекций в общей форме выглядят предельно просто X=f1(B,L);Y= f2(B,L). Конкретные реализации функций f1иf2часто выражены довольно сложными математическими зависимостями, их число бесконечно, а, следовательно, разнообразие картографических проекций практически неограниченно. Теория картографических проекций составляет главное содержание математической картографии. В этом разделе разрабатывают методы изыскания новых проекций для разных территорий и разных задач, создают приемы и алгоритмы анализа проекций, оценки распределения и величин искажений. Особый круг задач связан с учетом этих искажений при измерениях по картам, переходом из одной проекции в другую и т. п. Компьютерные технологии позволяют рассчитывать проекции с заданными свойствами. Исходная аксиома при изыскании любых картографических проекций состоит в том, что сферическую поверхность земного шара (эллипсоида) нельзя развернуть на плоскости карты без искажений. Неизбежно возникают деформации — сжатия и растяжения, различные по величине и направлению. Именно поэтому на карте возникает непостоянство масштабов длин и площадей. Иногда искажения картографических проекций очень заметны, например, очертания материков выглядят непривычно вытянутыми или сплющенными, а другие части изображения становятся раздутыми. Искажаются не только размеры, но и формы объектов. В картографических проекциях могут присутствовать следующие виды искажений: искажения длин — вследствие этого масштаб карты непостоянен в разных точках и по разным направлениям, а длины линий и расстояния искажены; искажения площадей — масштаб площадей в разных точках карты различен, что является прямым следствием искажений длин и нарушает размеры объектов; искажения углов — углы между направлениями на карте искажены относительно тех же углов на местности; • искажения форм — фигуры на карте деформированы и не подобны фигурам на местности, что прямо связано с искажениями углов. Любая бесконечно малая окружность на шаре (эллипсоиде) предстает на карте бесконечно малым эллипсом — его называют эллипсом искажений. Для наглядности вместо бесконечно малого эллипса обычно рассматривают эллипс конечных размеров. Его размеры и форма отражают искажения длин, площадей и углов, а ориентировка большой оси относительно меридиана и параллели — направление наибольшего растяжения. Большая ось эллипса искажений характеризует наибольшее растяжение в данной точке, а малая ось — наибольшее сжатие, отрезки вдоль меридиана и параллели соответственно характеризуют частные масштабы по меридиану т и параллели п. Определив значения т и п, а также измерив угол θ, под которым пересекаются на карте меридиан и параллель, можно затем рассчитать значения наибольшего а инаименьшего в частных масштабов длин, частный масштаб площадей р в данной точке, а также значение искажения углов со по формулам: р =т п sinθ; а + b=  ; а – b =  ; Если главные оси эллипса ориентированы по меридиану и параллели, то а = т и b =п либо а =п и b =т, р = т п,  Значения т, п, а, b и р измеряют в процентах или в долях от главного масштаба. Например, если, а = 1,12, то это означает, что частный масштаб по направлению большой оси эллипса искажений составляет 1,12 (или 112%) от главного масштаба. Иногда в качестве показателей искажений используют их отклонения от единицы: т – 1, п – 1, а – 1, b – 1и р – 1 — эти показатели называют относительными искажениями. Если, например, а – 1 = 0,12, то это значит, что частный масштаб вдоль большой оси эллипса искажений преувеличен относительно главного масштаба на 0,12 (или на 12%). Частный масштаб может оказаться и меньше главного, например b= 0,85 (85%), т.е. масштаб преуменьшен на 0,15 (на 15%). В ряде проекций существуют линии и точки, где искажения отсутствуют и сохраняется главный масштаб карты — это линии и точки нулевых искажений. Для наиболее употребительных проекций существуют специальные вспомогательные карты, на которых показаны эти линии и точки, а кроме того проведены изоколы— линии равных искажений длин, площадей, углов или форм. При определении размеров искажений в заданной точке можно воспользоваться картами изокол либо провести несложные измерения, а затем — вычисления по приведенным выше формулам. Способ качественного фона Способ качественного фона используется для передачи явлений, имеющих сплошное или массовое распространение, и показывает качественное подразделение территории (районирование) на однородные участки по тем или иным природным или социально-экономическим признакам (рис.1). Однотипные участки закрашивают в принятый для данного типа цвет или покрывают установленной штриховкой, либо заполняют значками определенного вида или размещают надписи по территории карты в границах выделенных участков (например, название народов). Для улучшения читаемости карт могут применяться индексы (буквы) или цифры, особенно если выделенных участков много и среди них есть типологически повторяющиеся. Наиболее наглядными из всех изобразительных средств способа качественного фона являются краски, поэтому иногда этот способ называют способом «цветного фона», хотя это название неудачно, так как цветной фон может быть использован многими методами.  Рис. 1. Способ качественного фона. Почвы Беларуси 1-дерново-карбонатные; 2-дерново-палево-подзолистые; 3-дерново-подзолистые с белесоватым подзолистым горизонтом; 4-дерново-подзолистые с контактным осветленным горизонтом; 5-дерново-подзолистые, оглеенные внизу; 6-дерново-подзолистые заболоченные; 7-дерновые и дерново-карбонатные заболоченные; 8-пойменно-дерново-болотные; 9-торфяно-болотные низинные;10-торфяно-болотные верховые; 11-пойменные торфяно-болотные Для изображения на карте явления по какому-либо признаку вначале разрабатывается классификация, согласно которому картографируемая территория делится на однородные участки. Для некоторых карт, например, геологических, почвенных, разработаны типовые классификации, шкалы для раскраски и индексы. Разработка классификаций является весьма ответственной задачей, от выбора классификации может быть различное отображение картографируемого явления. Способ качественного фона может применяться только при условии распространения картографируемого явления по всей изображаемой на карте территории (повсеместность распространения). Например, этим способом можно отобразить климатические зоны земного шара, так как комплекс явлений, характеризующих климат (температура, осадки и т.п.) наблюдаются в любом месте земной поверхности. Но методом качественного фона нельзя показать распространение какого-либо отдельного вида животных или растений, размещение отдельного вида полезных ископаемых, в общем, все те явления, которые не имеют повсеместного распространения. Способ качественного фона неприемлем при картографировании явлений, которые хотя и распространены по всей изображаемой на карте территории, но различаются в этих пределах лишь по количественным показателям. Например, невозможно составить карту осадков, пользуясь способом качественного фона, хотя осадки имеют сплошное распространение по территории. Качественные различия можно выделять по одному признаку, как, например, на политико-административных картах, где в основу деления положена административная принадлежность отдельных участков территории или характеристика населения по национальной принадлежности. Но гораздо чаще качественные различия (районирование) производится по совокупности многих показателей (составление ландшафтных, климатических карт, карт специализации сельского хозяйства). Способ качественного фона широко применяется на картах природы (геологические, почвенные, геоботанические, физико-географического районирования и др.) и некоторых социально-экономических картах (сельскохозяйственное и другое районирование). При составлении карт способом качественного фона границы участков наносятся либо на основе различных картографических и литературных источников, по аэроснимкам или на основе наблюдений и измерений в натуре, то есть в процессе полевых съемок (почвенных, геологических и т.д.). На одних картах четко разграничиваются качественные различия между картографическими объектами (например, границы политико-административного деления), на других, где смена одного типа другим происходит постепенно через переходную полосу (например, при картографировании народов), применяют чересполосную («шахматную») окраску, при которой посредством изменения ширины полос или размера шашек можно передать соотношение величин картографируемых явлений в переходной полосе (рис. 2).  Рис. 2. Изображение перекрытия или взаимопроникновения явлений. Преимущества способа качественного фона: легко сочетается с другими способами, т.к. при использовании прозрачных красок, все остальные графические построения карты читаются почти так же, как и выполненные на листе чистой бумаги; на одной карте можно показать много явлений, используя для этого цвет, штриховку, индексы или оцифровку, а также, размещенные по территории карты (например, название народов). Использование качественного фона при картографировании явлений рассредоточенных на больших площадях, но малых по количественной величине (например, на карте народов СНГ, малые народности – эвенки, ханты и др.) и явлений, сосредоточенных на меньших площадях (например, украинцы, белорусы и др.) может привести к зрительной переоценке «удельного веса» малых народностей в населении СНГ. В этих случаях следует применять сильные (для отображения украинцев и белорусов) изобразительные средства (различную насыщенность цвета). Заключение Картография активно развивается во многих направлениях. Постоянно расширяется тематика карт, разрабатываются карты нового типа, совершенствуются методы их исследования в научной и практической деятельности. Например, в связи с возрастающей ценностью земель быстро завоевывают признание карты использования земель, или кадастровые карты, показывающие размещение угодий различного хозяйственного использования. Новым направлением в развитии современной картографии является геоинформационное картографирование и использование карт на основе ГИС (геоинформационных систем), баз картографических данных и знаний. Широко развиваются исследования по освоению новейших программных продуктов, мультимедиа, компьютерных презентаций. Картографический метод исследования тесно связан с картографированием и использует готовые карты для познания окружающего мира. С применением компьютерных методов создания карт, особенно в геоинформационном картографировании, оба метода очень тесно пересекаются. Описание по картам показывает изучаемые явления, особенности их размещения и взаимосвязи. Описания могут быть комплексными (например, общегеографические описания) или поэлементными (например, только рельефа). Приложения картографического метода исследования весьма разнообразны. Он становится неотъемлемой частью большинства теоретических и практических изысканий, превратился в один из стержневых методов познания в науках о Земле. Метод развивается, используя новейшие достижения картографии, математики, вычислительной техники и автоматики, в тесном взаимодействии с методами конкретных наук. Постоянно изыскиваются новые оригинальные приемы анализа карт, совершенствуется техническая база, расширяется круг решаемых задач, начиная от проблем общегеографического характера вплоть до узкоотраслевых исследований. Список литературы Берлянт А. М. Картография. М.: УКД, 2020, 322 с. Витковский В. В. Картография (теория картографических проекций)/ В. В. Витковский. — Санкт-Петербург : Лань, 2018. — 473 с. Макаренко С. А. Картография (курс лекций): учебное пособие / С. А. Макаренко. — Воронеж : Воронежский Государственный Аграрный Университет им. Императора Петра Первого, 2017. — 147 c. Пасько О. А. Практикум по картографии: учебное пособие / О. А. Пасько, Э. К. Дикин. — Томск : Томский политехнический университет, 2019. — 175 c. Топчилов, М.А. Картография: учебно-метод. пособие. Издание 2-е, перераб. и доп. СГГА. – 2017. – 109 с. Интернет ресурсы http://www.iprbookshop.ru/ https://e.lanbook.com/ |