Выбор картографических проекций

Картографические проекции

Для всех топографических и обзорно-топографических карт выбор проекций предрешен, поскольку проекции для них предусмотрены наставлениями (инструкциями) по составлению этих карт. Поэтому ниже речь будет идти лишь о выборе проекций для карт масштабов мельче 1:1000000.

Для карт мелкого масштаба, охватывающих обширные территории, различные проекции дают и различные искажения как по характеру, так и по величине, причем нередко эти искажения достигают весьма значительных размеров, создавая тем самым неправильное представление о форме, площади и протяженности картографируемой территории.

Выбор картографической проекции для той или иной карты — сложная задача, которая по своему существу одного определенного решения не имеет. Строго установленных правил здесь не существует. Однако можно отметить ряд основных условий, предопределяющих этот выбор. К таким условиям относятся

— целевая установка карты;

— положение картографируемой территории на земной поверхности и ее конфигурация;

— размер картографируемой территории;

— особенности компоновки карты;

— специальные и дополнительные требования.

В целевой установке карты должно быть указано ее назначение (для школы, ВУЗа или для специальных целей: точных картометрических работ, для общего обозрения и т. д.) и вид (стенная, настольная или отдельный лист атласа). Целевой установкой карты прежде всего решается вопрос, какой должна быть ее проекция по характеру искажений. Решение принимается в зависимости от того, требуется ли на карте сохранить равенство углов или площадей или для данной карты равноугольность или равновеликость изображения имеют второстепенное значение. Обычно для обзорных карт, которые тесно связаны с топографическими и обзорно-топографическими картами и для которых важное значение имеет сохранение направлений, применяют равноугольные проекции; для политических и экономических карт, на которых важно сохранить правильное соотношение площадей отдельных стран и территорий, применяют равновеликие проекции и для учебных карт, на которых нет надобности в сохранении одних свойств изображения за счет увеличения искажения других, применяют равно-промежуточные и произвольные проекции. Указанный подход к выбору проекций является распространенным, однако он не всегда выдерживается.

Положение картографируемой территории на земной поверхности и ее конфигурация определяют выбор проекции по виду меридианов и параллелей нормальной картографической сетки. Так, для карт экваториальных стран лучшими будут нормальные цилиндрические проекции; для карт стран, расположенных в умеренном поясе и вытянутых по параллелям — нормальные конические проекции; для карт полярных областей и стран, имеющих округлую форму, а также для карт полушарий — азимутальные и перспективные проекции; для карт стран, вытянутых по меридиану — поперечно-цилиндрические проекции; для карт стран, вытянутых по произвольной дуге большого круга, — косые цилиндрические проекции и т. д.

Размер картографируемой территории также оказывает большое влияние на выбор проекции. Например, для карт мира нецелесообразно применять конические и азимутальные проекции, так как они в этом случае будут давать большие искажения. Для мировых карт в настоящее время широко используются псевдоцилиндрические и прочие проекции (по характеру искажений произвольные и равновеликие). Нередко применяются и цилиндрические проекции (например, произвольная цилиндрическая проекция Урмаева). Для карт материков обычно употребляются равновеликие азимутальные проекции, например для карт Европы, Азии, Северной Америки, Южной Америки, Австралии и Океании — равновеликая косая азимутальная проекция Ламберта, а для карт Африки — равновеликая поперечная азимутальная проекция Ламберта.

В понятие компоновки карты входит размещение на листе (на листах) карты картографического изображения, дополнительных сведений (врезных карт) и элементов зарамочного оформления. От особенностей компоновки карты зависит выбор проекции по виду меридианов и параллелей нормальной картографической сетки.

К специальным требованиям, влияющим на выбор проекции, можно отнести требования, связанные с назначением карты. Так, на морских картах необходимо, чтобы локсодромия изображалась прямой линией. Такому требованию, как известно, удовлетворяет проекция Меркатора. Если необходимо, чтобы на карте изображалась прямой линией ортодромия, то в этом случае следует применить центральную перспективную проекцию. На маршрутных полетных картах должны сохраняться длины по данному кратчайшему маршруту и все направления и углы. Очевидно, что для этих карт лучшими будут равноугольные косые цилиндрические проекции, на цилиндре, касающемся земного шара по дуге большого круга, совпадающей с заданным маршрутом.

В качестве проекции, удовлетворяющей дополнительным требованиям, можно указать произвольную косую перспективно-цилиндрическую проекцию профессора М. Д. Соловьева для учебных карт.

Дополнительные требования к этой проекции следующие:

— полюс должен изображаться точкой;

— изображения северо-западной и северо-восточной частей должны иметь меньшие повороты, чем в конических проекциях (меньшая кривизна параллелей);

— вид меридианов и параллелей на карте должен давать представление о шарообразности земной поверхности.

При выборе проекции для той или иной карты необходимо также учитывать имеющийся в этом отношении опыт по ранее изданным картам.

В заключение необходимо отметить, что, решая вопрос о выборе картографической проекции, следует иметь в виду, что основным достоинством той или иной проекции является не простота построения меридианов и параллелей и не вид картографической сетки, а величина и распределение искажений в проекции. Правильно выбранной следует считать ту проекцию, при применении которой в центральной части карты искажения отсутствуют или являются незначительными; наибольшие же искажения равномерно распределяются на краях изображения картографируемой территории.