Возникновение и развитие картографических проекций

Краткая историческая справка о возникновении и развитии картографических проекций

Картографические проекции возникли еще в VI—Vll веках до н. э. Первые проекции (перспективные) основывались на геометрических способах построения и применялись для составления карт звездного неба, кажущегося нам шарообразным. Изобретателями перспективных проекций были древнегреческие ученые Фалес, Аполлоний и Гиппарх.

Первую карту известной в древности части земной поверхности составил Анаксимандр (около 610—546 годов до н. э.). Проекция этой карты напоминала прямоугольную цилиндрическую проекцию. Конические проекции впервые были применены Птолемеем (90—168 годы н. э), который составил большое количество географических карт. Ему же приписывают изобретение и псевдоконической проекции.

Средние века не ознаменовались успехами в картографии. Мощный толчок развитию географии и картографии дала лишь эпоха великих географических открытий. Начиная со второй половины XV века, появляется множество новых карт. Для изображения полушарий начали применяться азимутальные проекции. Известный голландский картограф Меркатор (1512—1594 годы) предложил равноугольную цилиндрическую проекцию, вскоре получившую широкое распространение при составлении морских карт, а французский географ Сансон (1600— 1667 годы) — равновеликую псевдоцилиндрическую проекцию для мировых карт.

Дальнейшей разработкой теории картографических проекций в зарубежных странах занимались Ламберт (1728—1777 годы), Лагранж (1736—1813 годы), Мольвейде (1774—1825 годы), Гаусс (1777—1855 годы), Тиссо (1824—1897 годы) и другие ученые, именами которых названы изобретенные ими проекции

К числу русских дореволюционных, внесших свой вклад в развитие математической картографии, относятся: Л. Эйлер (1707—1783 годы), А. П. Болотов (1803—1853 годы), П. Л. Чебышев (1821—1894 годы), Д. А. Граве (1863—1939 годы), Н. Я. Цингер (1842—1918 годы), В. В. Витковский (1856— 1924 годы), Ф. Н. Красовский (1878—1948 годы), В. В. Каврайский (1884— 1954 годы), Н. А. Урмаев, М. Д. Соловьев и другие.

Л. Эйлер впервые научно обосновал выбор параллелей сечения в конических проекциях при условии равных искажений на крайних параллелях страны.

A. П. Болотов указал новые способы выбора постоянных величин для равноугольной конической проекции. Благодаря его исследованиям, эта проекция с середины XIX века нашла, у нас широкое применение П. Л. Чебышев и Д А Граве доказали, что наивыгоднейшей из равноугольных проекций для изображения данной страны будет та, изокола которой совпадает с контуром данной страны. Н. Я. Цингер впервые предложил конические проекции, которые дают наименьшее среднее квадратическое искажение длин для изображения страны, ограниченной произвольным контуром, и вывел формулы для вычисления этих проекций.

B. В. Витковский дал строгое математическое обоснование существовавшим в то время картографическим проекциям и разработал две новые конические проекции—равнопромежуточную и равновеликую с более равномерным распределением искажений по сравнению с другими коническими проекциями.

Период развития математической картографии характеризуется разработкой ряда новых, более совершенных проекций для карт Украины, частей земного шара и карт мира. Проф Ф. Н. Красовский предложил равнопромежуточную коническую проекцию, которая, давая наименьшие искажения по параллелям, в то же время сохраняет площадь пояса между заданными параллелями. Проф. В. В. Каврайским разработана равнопромежуточная коническая проекция для карт, даны общая теория псевдоконических и теоретическое обоснование равновеликих псевдоцилиндрических проекций, предложена новая равновеликая синусоидальная псевдоцилиндрическая проекция, которая по своим достоинствам значительно превосходит применявшуюся ранее проекцию Эккерта. В своих исследованиях В. В Каврайский разработал также равноугольную проекцию для карт мира, представляющую всю поверхность Земли внутри овальной фигуры, и проекции для маршрутных полетных карт Профессор Н. А.Урмаев предложил ряд цилиндрических и псевдоцилиндрических проекций для карт мира, а также ряд проекций для маршрутных полетных карт. Им же разработаны новые методы изыскания проекций. Если раньше проекции получались с помощью уравнений картографических проекций, то по методу Н. А. Урмаева проекции получаются, исходя из заданных величин искажений и их наиболее целесообразного и желательного распределения на карте. Профессором М. Д. Соловьевым разработана косая перспективно-цилиндрическая проекция, которая лучше всего удовлетворяет требованиям, предъявляемым к школьным картам Украины.