Методы географических исследований, картографические проекции и масштабы
Теоретические основы картографии: методы географических исследований, искажения на картах, виды проекций (цилиндрические, конические, азимутальные), масштабы и чтение рельефа по горизонталям.
География зародилась как описательная наука (от греч. 'гео' — Земля, 'графо' — пишу), однако по мере накопления знаний трансформировалась в комплексную аналитическую и прогностическую дисциплину. Современный географический анализ базируется на сочетании фундаментальных полевых и высокотехнологичных дистанционных методов.
К традиционным методам относятся: описательный (фиксация ландшафтных характеристик), сравнительно-географический (сопоставление однотипных природных комплексов на разных континентах), картографический (изучение закономерностей пространственного размещения по тематическим картам) и исторический (анализ динамики ландшафтов во времени).
В XXI веке ведущую роль заняли дистанционные методы — аэро- и космическая фотосъемка с искусственных спутников Земли (ДЗЗ — дистанционное зондирование Земли), сканирование в инфракрасном и микроволновом диапазонах, а также методы геоинформационных систем (ГИС). ГИС объединяют слои пространственных данных с атрибутивными базами, позволяя строить многофакторные предиктивные модели опустынивания, наводнений и урбанизации.
Картографический метод
Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ)
Геоинформационная система (ГИС)
Закон географической комплексности
Ни один географический компонент (рельеф, климат, воды, почвы, биоценоз) не может рассматриваться изолированно. Изменение одного звена неизбежно вызывает цепную реакцию во всем природном комплексе.
Географическая карта — это уменьшенное, математически определенное, обобщенное (генерализованное) изображение поверхности Земли на плоскости. Поверхность эллипсоида вращения Земли является неразвертывающейся: ее невозможно развернуть на плоский лист бумаги без складок, растяжений или разрывов.
Вследствие этого на любой плоской карте неизбежно возникают четыре типа искажений: длин (масштаб различен в разных точках и направлениях), площадей (нарушается соотношение размеров территорий), углов (искажаются очертания объектов) и форм.
По виду вспомогательной геометрической поверхности развертки проекции делятся на:
1. Цилиндрические: поверхность шара проектируется на боковую поверхность цилиндра (касательного или секущего). Идеальны для экваториальных широт и навигационных морских карт (проекция Меркатора).
2. Конические: проектирование ведется на конус, секущий шар по параллелям умеренных широт. Классический выбор для карт Казахстана, России, Европы и США.
3. Азимутальные: проектирование ведется непосредственно на касательную плоскость (чаще всего у полюсов). Применяются для Арктики и Антарктиды.
Равноугольные проекции (конформные)
Равновеликие проекции (эквивалентные)
Масштаб показывает, во сколько раз линейные размеры на карте или плане местности уменьшены по сравнению с их действительными размерами на земной поверхности.
Формы представления масштаба:
- Численный масштаб: дробь с числителем 1 (например, 1 : 250 000). Показывает, что 1 сантиметру на карте соответствует 250 000 сантиметров на местности.
- Именованный масштаб: текстовая запись пояснения в удобных метрических единицах (в 1 см — 2.5 км).
- Линейный масштаб: графическая шкала в виде чередующихся светлых и темных отрезков, позволяющая измерять расстояния циркулем-измерителем без математических вычислений.
Для перевода численного масштаба в именованный используется правило конвертации единиц:
Поскольку в 1 метре 100 см (убираем 2 нуля), а в 1 километре 100 000 см (убираем 5 нулей), численный масштаб 1 : 5 000 000 означает: в 1 см — 50 км.
Действие 1
Действие 2
Действие 3
Действие 4
Действие 5
Рельеф — это совокупность неровностей земной поверхности (гор, равнин, впадин, котловин). На топографических и мелкомасштабных картах рельеф отображается с помощью горизонталей (изогипс) и шкалы послойной гипсометрической окраски.
Горизонталь (изогипса) — это замкнутая кривая линия на карте, соединяющая точки земной поверхности с одинаковой абсолютной высотой над уровнем Мирового океана (в Казахстане и странах СНГ отсчет ведется от нуля Кронштадтского футштока — Балтийская система высот).
Правила чтения рельефа по горизонталям:
1. Сечение рельефа (h): постоянная разность высот между двумя соседними секущими плоскостями (например, через каждые 5 или 10 метров).
2. Густота горизонталей: чем ближе горизонтали расположены друг к другу, тем круче склон местности; чем реже линии — тем склон положе.
3. Бергштрихи: короткие перпендикулярные черточки на горизонталях, свободный конец которых всегда направлен вниз по склону (показывают направление стока воды). На холмах бергштрихи направлены наружу, во впадинах — внутрь замкнутого контура.
Отличие абсолютной высоты от относительной
Абсолютная высота отсчитывается строго от среднего уровня моря (0 метров). Относительная высота — это превышение одной точки земной поверхности над другой точкой на местности (например, высота холма от его подножия до вершины).
