Географическая система координат. Системы координат проекций
Система координат необходима для определения расстояний и направлений на земле. Географическая система координат, использующая широту и долготу, хороша для определения положений объектов, расположенных на сферической поверхности Земли или промежуточном глобусе. Но так как чаще всего работать придется с двухмерными картами, спроецированными с этого глобуса, то потребуется одна или несколько систем координат, соответствующих различным проекциям. Такие системы координат на плоскости называются картографическими (геодезическими) прямоугольными системами координат, они позволяют нам точно указывать положение объектов на плоских картах.
12) Что такое картографическая проекция? Семейства проекций.
Картографическая проекция — математически определенный способ отображения поверхности эллипсоида на плоскости.
Суть проекций связана с тем, что фигуру Земли — эллипсоид, не развертываемый в плоскость, заменяют на другую фигуру, развёртываемую на плоскость. При этом с эллипсоида на другую фигуру переносят сетку параллелей и меридианов. Вид этой сетки бывает разный в зависимости от того, какой фигурой заменяется эллипсоид.
Цилиндрические
Псевдоцилиндрические
Конические
Псевдоконические
Азимутальные
Псевдоазимутальные
Полиэдрические
Равноугольные
Главный и относительный масштабы.
Упрощенно процесс проецирования можно представить 2 этапами: в начале преобразуем Земной шар в промежуточный сфероид в зависимости от выбранного масштаба, затем этот сфероид проецируется
на плоскую поверхность. Численный масштаб первого преобразования называется главным масштабом: он равен отношению радиуса промежуточного сфероида к радиусу Земли. Теперь рассмотрим еще одно новое понятие - масштабный коэффициент. Масштабный коэффициент, называемый также относительным масштабом, определяется как отношение местного масштаба на карте к главному масштабу. По определению масштабный коэффициент на промежуточном сфероиде равен 1. Когда же мы переходим от его сферической поверхности к двумерной карте местный масштаб не будет равен главному, поскольку плоская и сферическая поверхности не совместимы. Следовательно, масштабный коэффициент в общем случае не равен 1 и будет различным в разных частях карты. Чем больше масштабный коэффициент отличен от 1, тем сильнее искажения на карте.
Универсальная Поперечная проекция Меркатора (UTM).
Универсальная поперечная проекция Меркатора (UTM) является специализированным приложением поперечной проекции Меркатора. На глобусе выделено 60 южных и северных зон, каждая шириной 6° по долготе. В каждой зоне есть свой собственный центральный меридиан. Зоны 1N (1 северная) и 1S (1 южная) начинаются на 180° ЗД. Зоны 1 СШ и 1 ЮШ начинаются от 180° ЗД. Границы каждой зоны – 84° СШ и 80° ЮШ, северные и южные зоны стыкуются на экваторе. Для картографирования полярных регионов используется система координат Универсальной полярной стереографической проекции.
Начало проекции каждой зоны – центральный меридиан и экватор. Чтобы устранить отрицательные координаты, система координат меняет значения координат в начале проекции. Значение, присвоенное центральному меридиану, сдвинуто на восток, а значение, присвоенное экватору, - на север. Для сдвига на восток используется значение 500 000 метров. Для северных зон используется значение сдвига на север, равное нулю, а для южных зон - 10 000 000 метров.
Проекция Гаусса-Крюгера.
Проекция Гаусса-Крюгера – геодезическая проекция, условно разделенная на всю поверхность Земли 60 зонами меридианами, проведенными через 6°, где форма зоны – сферический двуугольник.
Счет зон в проекции Гаусса-Крюгера ведется от Гринвичского меридиана на восток. Средний меридиан зоны называется осевым.