Тема: Определение географических координат

Цель работы: изучить методы определения географических координат указанных точек. Нанести местоположение объекта по заданным координатам.

 

Материалы и оборудование: линейка, карандаш, циркуль-измеритель, контурная карта Черного моря.

 

Теоретический материал

Географическая система координат принята во всем комплексе географических наук, в морской и воздушной навигациях. Местоположение любой точки на поверхности Земли определяют по географическим координатам (широте и долготе). Эта точка пересечения параллели и меридиана. Линии меридианов и параллелей образуют градусную сеть Земли, а их изображение на картах называют картографической сеткой.

Параллель - линия пересечения земного эллипсоида плоскостью, перпендикулярной оси вращения (линия, условно проведенная параллельно линии экватора). Меридиан - линия пересечения земного эллипсоида плоскостью, проходящей через данную точку и ось суточного вращения Земли (кратчайшая линия, условно проведенная от одного полюса к другому).

За начальный меридиан в СНГ принят Гринвичский, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (пригороде Лондона), его долгота равна 0˚. Долгота точек, лежащих к востоку от него, считается восточной, к западу - западной. Значение долготы точек может быть от 0 до 180˚. Широта экватора 0˚. Широта точек, лежащих в северном полушарии, считается северной, лежащих в южном полушарии - южной. Значение широты может быть от 0 до 90˚.

 

Задания к работе

1. Изучить теоретический материал по данной теме.

2. Определить географические координаты точек на карте Черного моря. Точность определения 1 минута. 1˚ = 60 минут.

3. По заданным координатам нанести точки на контурную карту Черного моря, соответствующие этим координатам.

 

φ λ

1. 45˚ 36' 29˚ 43'

2. 43˚ 48' 33˚ 56'

3. 43˚ 57' 31˚ 07'

4. 44˚ 34' 38˚ 27'

5. 41˚ 22' 39˚ 18'

6. 45˚ 54' 29˚ 44'

7. 44˚ 32' 34˚ 38'

8. 46˚ 08' 30˚ 15'

9. 46˚ 51' 32˚ 51'

10. 42˚ 55' 35˚ 47'

11. 42˚ 21' 36˚ 17'

12. 45˚ 23' 38˚ 21'

13. 45˚ 11' 37 31'

14. 41˚ 45' 29˚ 55'

15. 41˚ 37' 39˚ 26'

16. 43˚ 27' 33˚ 37'

17. 43˚ 49' 39˚ 02'

18. 45˚ 01' 31˚ 41'

19. 43˚ 36' 35˚ 36'

20. 44˚ 41' 37˚ 20'

 

4. Сделать выводы по работе.

Методика выполнения работы

1. Для определения географических координат любой точки, следует провести через эту точку меридиан и параллель. И по их концам отсчитать по рамке карты широту и долготу с помощью линейки или измерителя. Записать координаты φ (широта) и λ (долгота).

2. Для нанесения точки на карту по заданным координатам они отмечаются на рамке карты, проводятся линии параллельные меридиану и параллели. Точка пересечения является исходной точкой.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что понимается под картографической сеткой?

2. Дайте определение меридиану.

3. Что представляет собой параллель?

4. Что является нулевым отсчетом для параллелей, а что меридианов?

5. Как отсчитывается долгота и широта?

Рекомендуемая литература [1,2,4-7,9-11,13].

 

Лабораторная работа № 3

 

Тема: Определение картографических проекций

 

Цель работы: изучить наиболее распространенные картографические проекции и научиться их распознавать по виду сетки меридианов и параллелей.

Материалы и оборудование: линейка, транспортир, циркуль-измеритель, карандаш.

 

Теоретический материал

Картографическая проекция определяет переход от сферической поверхности к плоскости (карте) и позволяет при этом учитывать неизбежные при этом нарушения геометрических свойств объектов, т.е. искажений. Различают искажения длин, площадей, углов и форм объектов. Однако на любой карте имеются точки и линии, в которых нет искажений – это точки и линии нулевых искажений, а масштаб изображения на них - главным масштабом карты. В остальных местах масштабы иные, и называются частными. Картографические проекции различаются:

1. По характеру искажений:

- равноугольные, без искажений углов и форм контуров объектов;

- равновеликие, сохраняющие площади без искажений;

- равнопромежуточные, в которых сохраняется главный масштаб по одному из главных направлений (вдоль параллелей или вдоль меридианов);

2. По способу построения, в которых изображение сначала переносят на вспомогательную геометрическую поверхность, а затем с нее – на плоскость (карту). Вспомогательными геометрическими поверхностями служат:

- боковая поверхность касательного или секущего цилиндра - в цилиндрических проекциях;

- касательные к шару или секущие шар плоскости - в азимутальных проекциях;

- боковая поверхность касательного или секущего конуса - в конических проекциях;

- боковые поверхности нескольких касательных конусов - в поликонических проекциях.

- условные (произвольные) проекции (псевдоцилиндрические, псевдоконические, псевдоазимутальные и др.).

Главный масштаб в этих проекциях сохраняется в точках касания (азимутальные), а также на линиях касания и сечения (цилиндрические и конические). С удалением от точек и линий нулевых искажений величина искажений возрастает. Искажений тем больше, чем большая часть земной поверхности изображена на карте. От способа построения зависит внешний вид картографической сетки, т.е. форма параллелей и меридианов, величина промежутков между параллелями и между меридианами, характер искажения полюсов (таблица 2.2).

 

Таблица 2.2 - Особенности проекций

Проекция	Особенности	Пример карт
Цилиндрическая	Параллели и меридианы прямые. Пересекаясь, они образуют сеть прямоугольников	На такой проекции составляются карты мира
Коническая	Меридианы прямые, расходящиеся из точки, а параллели имеют вид дуг концентрических окружностей	В этой проекции полюса составляют карты всей территории Канады, США и России
Азимутальные	Параллели имеют вид концентрических окружностей, а меридианы радиусами этих окружностей	В этой проекции часто изображаются карты полушарий, полюсов

 

В настоящее время, для получения проекций не пользуются вспомогательными поверхностями, это всего лишь геометрические аналоги, позволяющие понять геометрическую суть проекций. Компьютерное моделирование позволяет достаточно быстро рассчитать любую проекцию с заданными параметрами.

 

Задания к работе

1. Изучить теоретический материал по данной теме.

2. Ознакомиться с таблицами для определения проекций карт мира, полушарий, карт материков и их крупных частей, карт океанов, а также карт бывшего СССР и РФ (таблицы А.1 –А.5, Приложение А). Таблицы-определители составлены по единому принципу: в заголовках столбцов формулируются вопросы (условия); последовательно отвечая на них и переходя от левых столбцов к правым, область поиска в пределах строк сужается; в крайнем правом столбце приведено полное название искомой проекции, для которой выполняются все условия внутри соответствующей строки.

3. Ознакомиться с картографическими проекциями предлагаемых географических карт (Приложение А, рис. А.1 - А.39).

4. По таблице-определителю дать полное название картографической проекции, выяснить вид проекции по характеру искажений согласно своему варианту (таблица 2.3).

 

Таблица 2.3 – Варианты заданий по выбору карт для определения картографических проекций

№ варианта	Номера картографических сеток (см. Приложение А)	№ варианта	Номера картографических сеток (см. Приложение А)
	2, 3, 4, 5, 9, 10, 34		4, 7, 8, 9, 17, 20, 27
	5, 6, 7, 13, 17, 33, 35		2, 6, 11, 12, 13, 19, 28
	8, 12, 16, 22, 23, 32, 36		3, 10, 14, 18, 21, 26, 29
	11, 20, 21, 26, 27, 31, 37		4, 15, 16, 17, 20, 25, 30
	14, 24, 25, 28, 29, 30, 38		5, 6, 9, 17, 18, 23, 32
	10, 13, 15, 28, 29, 32, 39		3, 10, 13, 15, 19, 24, 27
	3, 11,17, 18, 22, 27, 29		2, 7, 11, 14, 20, 22, 28
	7, 13, 19, 23, 24, 25, 26		4, 10, 12, 13, 30, 31, 39
	12, 14, 18, 20, 24, 27, 30		6, 9, 12, 17, 21, 29, 33
	9, 15, 16, 21, 23, 28, 31		10, 11, 13, 23, 25, 29, 36

 

5. Результаты занести в таблицу 2.4.

 

Таблица 2.4 - Форма представления результатов определения картографических проекций

№ карты	Изображенная на карте территория (акватория)	Форма рамки карты	Какими линиями изображаются меридианы и параллели	Как изменяются промежутки между параллелями по прямому меридиану	Дополнительные признаки проекции	Класс проекции по виду вспомогательной геометрической поверхности	Класс проекции по характеру искажений	Название проекции

 

6. Сделать выводы по работе.

Методика выполнения работы

Для определения проекции выяснить:

– какая территория изображена на карте (мир, полушария, материки, их части, государства, Россия, ее части и др.), и по какой таблице следует проводить определение;

– какова форма рамки географической карты (круглая, прямоугольная, эллиптическая или отсутствует);

– какими линиями изображаются меридианы (прямыми, кривыми) и параллели (прямыми, кривыми, дугами концентрических или эксцентрических окружностей).

Прямолинейность линии устанавливается с помощью линейки; для того, чтобы установить, является ли кривая дугою окружности, на листе кальки на расстоянии 3-5 мм друг от друга отмечают три точки этой кривой (рисунок 2.1а); если все три точки при движении листа по кривой будут совпадать с нею, то кривая – дуга окружности (рисунок 2.1б); у концентрических окружностей промежутки между смежными окружностями, измеренные циркулем-измерителем, равны по величине, у эксцентрических вследствие разных радиусов кривизны – изменяются (рисунок 2.1в);

 

 

Рисунок 2.1 - Определение дуг окружностей: а) размещение трех точек на листе кальки, принадлежащих линии; б) перемещение листа кальки вдоль линии и нахождение такого положения в любой части линии, при котором нанесенные точки всегда располагаются на линии; в) измерение промежутков между соседними дугами окружностей.

 

– как изменяются промежутки между параллелями по прямому (среднему) меридиану (равны, увеличиваются или уменьшаются и во сколько раз);

– каковы дополнительные сведения о проекции (экватор – прямая или кривая, не изображен; полюс – не изображен, показан точкой и т. д.).

 

Пример выполнения задания

Определить картографическую проекцию (рисунок А.1).

На карте изображена территория бывшего СССР, поэтому определение следует проводить по таблице А.5.

Форма рамки – прямоугольная.

Меридианы изображены прямыми, что легко проверить, приложив к линии любого меридиана линейку.

Параллели изображены дугами концентрических окружностей: любые три точки линии любой параллели, перенесенные на кальку, всегда можно совместить, поворачивая кальку, с разными частями этой линии; промежутки же между двумя соседними параллелями остаются постоянными.

Таким образом, по виду картографической сетки проекция является нормальной конической.

Расстояния между параллелями по среднему меридиану остаются постоянными. Следовательно, проекция равнопромежуточная по меридианам.

Используя дополнительные признаки проекции – величину отстояния точки пересечения меридианов от параллели в 90°, – уточняем по определителю (таблица А.5) название – нормальная коническая равнопромежуточная проекция Каврайского.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Что понимается под картографической проекцией?

2. Какие различают проекции по характеру искажений?

3. Каким образом классифицируются проекции по способу построения?

4. Охарактеризуйте цилиндрическую проекцию.

5. Дайте характеристику конической проекции.

6. Какие проекции называются азимутальными?

Рекомендуемая литература [1,2,4-7,9-11,13].

 

РАЗДЕЛ 3. СИСТЕМЫ УСЛОВНЫХ ЗНАКОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НА КАРТАХ

 

Лабораторная работа 4

 

Тема: Содержание топографических карт

 

Цель работы: изучить наиболее распространенные условные знаки и научиться их распознавать на карте.

Материалы и оборудование: атлас, карандаш, линейка, циркуль-измеритель.

 

Теоретический материал

Содержание карты, т.е. совокупность сведений об изображенной на карте территории, передается с помощью картографических обозначений (условных знаков). Обозначения характеризуют качественные и часто количественные особенности изображаемых элементов местности и показывают их местоположение. Различают условные знаки:

1. Площадные (контурные, масштабные) условные знаки. Ими изображаются объекты, горизонтальные размеры которых могут быть выражены в масштабе карты. Этими знаками показывают границы распространения объекта и характеризуют сам объект с помощью окраски оконтуренной площади.

2. Точечные (внемасштабные) условные знаки показывают на те объекты, занимающие на местности небольшую площадь, не выражающуюся в масштабе карты, положение которых фиксируются на карте точкой. Обычно эти знаки имеют или правильную геометрическую фигуру (круг, треугольник, звездочка и др.), или схематически, упрощенно воспроизводят внешний вид объекта. Истинное положение объекта на местности определяется одной из точек знака - точкой локализации.

3. Линейные условные знаки применяются для изображения на картах таких предметов местности, которые имеют значительную протяженность при сравнительно малой ширине (пути сообщения, линии связи, реки, границы и др.). Они масштабны по длине, но внемасштабны по ширине.

До недавнего времени все знаки были статичными. Однако с развитием электронных технологий появились динамические знаки, движущиеся и изменяющиеся, используемые в компьютерных картографических анимациях (тоже могут иметь три перечисленных выше вида условных знаков). Совокупность условных знаков с их пояснением называется - легендой карты. Все графические средства изображения: формы и величины знаков, их цвета и внутреннего рисунка в сочетании с картинкой их взаимного расположения, ориентировки относительно друг друга - помогают в создании пространственных образов действительности.

 

Задания к работе

1. Изучить теоретический материал по данной теме.

2. Выбрать тип карты согласно варианту (таблица 3.1).

 

Таблица 3.1 – Варианты заданий

№ варианта	Название карты	№ варианта	Название карты
	Физическая карта России		Особо охраняемые природные территории России
	Тектоника и минеральные ресурсы России		Рекреационные ресурсы России
	Климатическая карта России		Животный мир России
	Почвы России		Растительность России
	Народы России		Водные ресурсы России
	Физическая карта Африки		Физическая карта Северной Америки
	Экономическая карта России		Физическая карта Южной Америки
	Экономическая карта Африки		Экономическая карта Южной Америки
	Ресурсы Мирового океана		Минерально-сырьевые ресурсы мира
	Моря России		Экологические проблемы мира

 

3. Для определения способов картографирования выяснить: какие явления (объекты) изображены на карте; определить качественные и (или) количественные характеристики явлений и указать в чем они выражаются (в каких категориях, показателях); отразить оформительские приемы, использованные для каждого способа картографирования (таблица Б.1, Приложение Б).

4. Заполнить таблицу 3.2, причем по карте необходимо определить максимальное количество используемых способов картографического изображения.

 

Таблица 3.2 – Способы картографического изображения

Название карты
Явления, показанные на карте
Способ изображения явлений
Характеристика явлений (качественная и количественная)
Оформительские приемы

 

5. Сделать выводы по работе.

Методика выполнения работы

В таблице 3.2 представлен пример выполнения задания. При заполнении таблицы 3.1 необходимо обратить внимание особенности способов картографирования, указанные в таблице Б.1 (Приложение Б).

 

Таблица 3.2 - Пример выполнения задания

Название карты	Карта почв России
Явления, показанные на карте	Гидросеть	Генетические типы, подтипы и виды почв
Способ изображения явлений	Способ линейных знаков	Качественный фон
Характеристика явлений (качественная и количественная)	Качественная – значимость, величина рек	Качественная – генезис почв
Оформительские приемы	Линии различной толщины	Цветной фон

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Что понимается под содержанием карты?

2. Площадные условные знаки и их характеристика.

3. Охарактеризуйте точечные условные знаки.

4. Что понимается под линейными условными знаками?

5. Дайте определение понятию легенда карты.

Рекомендуемая литература [1,2,4-7,9-11,13].

 

Лабораторная работа № 5