Глава 6. Морские навигационные карты в

ПРОЕКЦИИ МЕРКАТОРА

Требования к морской навигационной карте

Морская навигационная карта ® незаменимое руководство для плавания. С их помощью судоводитель еще до выхода судна в море изучает район плавания, намечает наиболее безопасный и выгодный маршрут.

Во время плавания на таких картах ведут навигационную прокладку пути судна по счислению, корректируют ее обсервациями, непрерывно следят за навигационной безопасностью плавания судна.

С помощью морских навигационных карт и судового журнала выясняют все обстоятельства плавания и устанавливают характер действия лиц, ответственных за управление судном.

Именно морская навигационная карта является основным юридическим документом при судебном разбирательстве причин навигационной аварии или столкновения судна.

Ни один международный договор либо соглашение по вопросам судоходства, рыболовства, установления морских государственных и других границ не могут быть разработаны без использования морских карт.

 

6.1.1. Морская карта. Требования к ее содержанию и оформлению

Карта – уменьшенное изображение земной поверхности или отдельных ее участков на плоскости, выполненное по определенному математическому закону.

Морская карта – графическое изображение на плоскости (бумаге) водных районов Земли и прилегающих к ним участков суши, выполненное в определенной картографической проекции и определенном масштабе.

На морских картах элементы морской обстановки изображены с особой подробностью, а остальные элементы носят подчиненный характер или вовсе опущены.

Морская карта служит основным пособием для плавания судна и предназначена для обеспечения мореплавания и использования природных ресурсов. На ней условными знаками обозначены берега, глубины, навигационные опасности, СНО, помогающие определению места судна в море.

Морские карты предназначены для графического решения задач судовождения, изучения района плавания, получения наглядного представления о местности и физико-географических, гидрологических и специальных сведений по данному району.

Морские карты должны удовлетворять следующим требованиям по содержанию и оформлению:

- обеспечивать удобство и простоту графических построений;

- обладать геометрической точностью, соответствующей их назначению;

- наиболее полно отображать элементы морской обстановки и побережья;

- иметь достоверные элементы морской и общегеографической обстановки;

- быть удобными для использования в стесненных судовых условиях.

Большинство наносимых на карту объектов рисуются условными знаками (опасности, средства их ограждения, СНО, глубины, изобаты, створы, фарватеры и др.) и судоводитель обязан знать значение этих условных знаков и уметь «читать» карту.

 

Масштаб карты

Чтобы изобразить тот или иной участок земной поверхности на карте, необходимо предварительно уменьшить его размеры. Для удобства введено понятие условный глобус, т.е. глобус, подобный земному эллипсоиду, степень уменьшения которого называется общим или главным масштабом карты. Карта же изображает земную поверхность или часть ее уже с условного глобуса в масштабе 1:1.

В следствии наличия искажений в картографии различают главный масштаб (μ ₀) и частный масштаб (μ).

Масштабом в данной точке карты называется отношение бесконечно малого отрезка (ds), взятого около данной точки по данному направлению, к горизонтальной проекции соответствующего ему отрезка на местности (dS_o).

Главный масштаб характеризует общее уменьшение изображения, а частный масштаб характеризует степеньуменьшения только в данной точке карты. Отношение частного масштаба в данной точке по данному направлению к главному масштабу называется увеличением масштаба и характеризует степень искажения проекции или масштаб карты по отношению к условному глобусу:

(6.1.)

Увеличение масштаба характеризует изменение частного масштаба и представляет собой множитель, на который нужно умножить главный масштаб, чтобы получить частный:

или (6.2.)

Чем ближе увеличение масштаба (с) к единице во всех точках карты, тем лучше и совершеннее выбранная для данной карты проекция.

Разность между увеличением масштаба (с) и единицей (1) называется относительным искажением длин или просто искажением длин:

(6.3.)

Например: если μ _о =1:500.000, а μ = 1:434.780, то с = 1,15 а, υ = +15% таким образом действительное расстояние на местности, соответствующее данному отрезку карты (5 см), будет равно не 25 км, а 21,739 км. (25 км:1,15).

На картах масштаб выражается в двух видах: численном и линейном.

Численным или числовым масштабом называется отношение данной линии на условном глобусе к длине соответствующей ей линии на местности. Числовой масштаб изображается в виде дроби: 1/50.000; 1/750.000 и т.д.; знаменатель показывает, какова степень уменьшения длин на условном глобусе. Числовой масштаб может быть задан и в таком виде:

1:100.000; 1:250.000; 0,000001; 0,00004 и т.д.

При графической работе на карте применяется линейный масштаб, показывающий число единиц, принятых для измерения длин на местности (км, мили), содержащихся в единице, принятой дли измерения длин на карте (мм, см.)

На МНК в проекции Меркатора линейный масштаб разбивается вдоль боковых рамок карты. На топографических и географических картах линейный масштаб изображается в виде короткой шкалы под нижней рамкой карты.

Масштаб на МНК в проекции Меркатора, оставаясь постоянным по всем направлениям в любой точке, меняется от точки к точке с изменением широты. На главной параллели увеличение масштаба равно единице и искажения длин отсутствуют. Частный масштаб в любой точки карты равен увеличению масштаба.

Значения экваториального масштаба по масштабу и широте главной параллели → из табл. 6.1.

Экваториальный масштаб по масштабу главной параллели (из табл. 2.30 «МТ-2000»)

Таблица 6.1.

Широта главной параллели	Знаменатель масштаба карты по главной параллели
50.000	100.000	200.000	300.000	500.000	1.000.000
0° 25° 30° 40° 42° 44° 52° 59° 60° 66° 69° 70° 75° 80°	55.169 57.735 65.270 67.282 69.508 81.213 97.080 100.000 122.930 139.521 146.190 193.185 287.939	100.000 110.338 115.470 130.541 134.563 139.016 162.427 194.160 200.000 245.859 279.043 292.380 386.370 575.877	200.000 220.676 230.940 261.081 269.127 278.033 324.854 388.321 400.000 491.719 558.086 584.761 772.741 1.151.754	300.000 331.013 346.410 391.622 403.690 417.049 487.281 582.481 600.000 737.578 837.129 877.140 1.159.111	500.000 551.689 577.350 652.704 672.816 695.082 812.135 970.802 1.000.000 1.229.297 1.395.214 1.461.902	1.000.000 1.103.378 1.154.701 1.305.407 1.345.633 1.390.164

 

Таблица предназначена для перевода масштабов по главным параллелям указанным на картах в проекции Меркатора в экваториальный масштаб и рассчитана по формуле:

(6.11.)

где С_экв – знаменатель масштаба карты, приведенного к экватору;

С_ГП (С ₀) – знаменатель масштаба карты по главной параллели;

Φ_ГП (φ ₀) – широта главной параллели

Например: для С_ГП = 200.000 и φ_ГП =44^о → С_экв = 278.033.

Классификация морских карт

1. Морские навигационные карты ® разновидность морских карт, главным содержанием которых являются элементы навигационно-гидрографической обстановки и предназначены для обеспечения навигационной безопасности плавания судов: подразделяются на общие навигационные и специальные.

Общие навигационные карты предназначены для ведения графического счисления пути судна и определения его места в море, ориентировки в навигационной обстановке и графического решения ряда задач.

По масштабу общие навигационные карты делятся на:

· Генеральные карты (М 1:5.000.000 ¸ М 1:500.000). Служат для общего изучения условий плавания в большом водном районе, для выполнения предварительной прокладки пути судна.

· Путевые карты (М 1:500.000 ¸ М 1:100.000). Служат для обеспечения плавания вдоль побережий на значительном удалении от берега и подхода к берегу (в некоторых случаях).

· Частные карты (М 1:75.000 ¸ М 1:50.000). Служат для обеспечения плавания вблизи берегов, для подхода к берегу и плавания в стесненных навигационных условиях и в узкости.

· Навигационные морские планы (М 1:25.000 ¸ М 1:1.000). Служат для обеспечения входа в порты, гавани, на рейды; плавания на акватории этих районов и постановки на якорь.

Специальные навигационные карты предназначены для определения места судна по данным современных РТС (фазовые и импульсно-фазовые РНС и др.). На такой карте наносятся сетки изолиний радионавигационных параметров, упрощающие и убыстряющие процесс определения места по этим системам. (М 1:3.500.000 ¸ М 1:100.000).

К специальным относятся и навигационные карты для плавания судов в особых условиях (шхеры, узкости и др.).

2. Морские вспомогательные и справочные карты.

Вспомогательные карты предназначены для ведения навигационной прокладки вдали от берегов, определения места с помощью РТС, различных графических построений и расчетов (карты-сетки, бланковые и др.).

Справочные карты предназначены для изучения физико-географических, гидрометеорологических и других элементов обстановки, которых нет на общих навигационных картах (обзорные, грунтов, часовых поясов, элементов земного магнетизма и др.).

К морским навигационным картам также относятся:

· Промысловые карты, на которые дополнительно наносятся:

- районы, непригодные для тралового лова;

- места возможного задевания рыболовных тралов;

- сведения из промысловых характеристик района;

- сетки квадратов и пр.

· Речные карты предназначены для обеспечения плавания по судоходным рекам, каналам, водохранилищам (М 1:5.000 ¸ М 1:500.000). Более подробно → см. п. 9.1.

 

Требования, предъявляемые к морской навигационной карте

Для графического учета плавания судна на навигационной карте ведется прокладка его пути, а также прокладываются направления на различные ориентиры ® линии пеленгов. Для удобства пользования навигационной картой необходимо, чтобы линия курса изображалась на карте прямой линией. Курс и пеленг определяются на поверхности Земли как углы между меридианом и направлением ДП судна или направлениями на выбранные для пеленгования объекты. Углы на картографической проекции, применяемой в навигации, должны быть равны углам на поверхности Земли.

Отсюда и два основных требования к навигационной карте:

- линия курса судна – локсодромия – должна изображаться на карте прямой линией;

- картографическая проекция должна быть равноугольной.

Если курс судна будет 0° или 180°, то линия курса совпадает с меридианом, значит, меридианы должны быть прямыми линиями.

Если курс судна будет 90° или 270°, то линия курса совпадает с параллелью (или экватором), значит и параллели (и экватор) должны быть тоже прямыми линиями.

Чтобы линия курса пересекала различные меридианы под равными углами необходимо, чтобы все меридианы на карте были параллельны.

Все параллели на карте также будут параллельны.

И все меридианы будут перпендикулярны параллелям и экватору.

Картографическая проекция, удовлетворяющая поставленным требованиям ® проекция голландского картографа Герарда Кремера (1512¸1594), носившем латинское имя Меркатор. Предложена в 1569 г.

Эта, предложенная Меркатором, проекция относится к разряду нормальных цилиндрических проекций и применяется до нашего времени.