Картография (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

Картография

Утверждено редакционно-издательским советом академии
в качестве учебно-методического пособия

Новосибирск

СГГА

2009

УДК 528.9

Т58

Рецензенты:

Кандидат технических наук, профессор
Сибирской государственной геодезической академии

Главный редактор »

Топчилов, М. А.

Т58 Картография: учебно-метод. пособие. Издание 2-е, перераб. и доп. [Текст] / , , . – Новосибирск: СГГА. – 2009. – 109 с.

ISBN -312-6

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре картографии и геоинформатики СГГА профессором , доцентами и и рекомендовано к изданию научно-методическим советом Института дистанционного зондирования и природопользования.

Данное пособие включает в себя краткий курс лекций, освещающих основные теоретические вопросы общей картографии, а также задания и порядок выполнения четырех практических работ для студентов заочного факультета. Предназначено для подготовки дипломированных специалистов по специальностям 120101 «Прикладная геодезия», 020804 «Геоэкология».

Печатается по решению редакционно-
издательского совета ГОУ ВПО «СГГА»

Ответственный редактор:

кандидат технических наук, доцент
Сибирской государственной геодезической академии

ISBN -312-6

© ГОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия» (СГГА), 2009

Введение

Настоящее учебное пособие соответствует общеобразовательным государственным стандартам по дисциплинам «Общая картография» и «Картография» соответственно для направлений подготовки дипломированных специалистов 120101 «Прикладная геодезия», 020804 «Геоэкология». Учебное пособие включает как теоретический материал, так и разработки по четырем практическим заданиям:

1. Анализ и описание топографической карты масштаба 1 :

2. Аналитическое исследование свойств картографических проекций.

3. Измерение и определение характеристик по топографической карте масштаба 1 :

4. Составление фрагмента тематической значковой карты.

Практические задания предусмотрены как для самостоятельных, так и для аудиторных занятий. Задания сопровождаются примерами их выполнения, что значительно улучшает усвоение названных выше дисциплин.

Настоящие практические работы апробированы в учебном процессе студентов в течение последних нескольких лет.

1. Картография и географические карты

1.1. Картография, ее задачи и связи с другими науками

Государственный стандарт картографических терминов называет картографией область науки, техники и производства, охватывающую изучение, создание и использование картографических произведений. Данное определение вполне согласуется с традиционным пониманием картографии как науки о географических картах, методах их создания и использования. При этом карты рассматриваются в качестве способа изображения действительности и средства изображения реальных явлений [16].

Существуют различные представления о сущности и задачах картографической науки. В разного рода толкованиях находят отражение общий ход научно-технического прогресса, совершенствование картографии, вновь возникающие перед ней проблемы. Вместе с тем, взгляд на картографирование как на один из видов моделирования, а также расширение пространственных пределов картографирования позволяют дать более глубокое понимание картографии. Это наука об изображении и исследовании явлений природы и общества – их размещении, свойствах, взаимосвязях и изменениях во времени посредством картографических изображений как пространственных образно-знаковых моделей. Такое понимание картографии переносит ее в область взаимодействия естественных и общественных наук.

Современная картография подразделяется на ряд дисциплин: картоведение, математическую картографию, картометрию, проектирование и составление карт, редактирование карт, оформление карт, издание карт.

Картография тесно связана со многими науками. Цикл географических наук вооружает картографию знаниями, и сегодня картографию трудно представить без тесного взаимодействия с аэрокосмическим зондированием, геоинформатикой и телекоммуникацией. Электронные карты и атласы, трехмерные картографические модели, космофотокарты и другие геоизображения стали привычными средствами исследования для географов, геологов, экологов и других специалистов в науках о Земле и смежных социально-экономических отраслях знания.

Особенно тесная связь существует между картографией и геодезией. Геодезия изучает форму и размеры земного эллипсоида, создает плановую и высотную основу топографических карт, а, следовательно, и географических карт. В то же время, в зависимости от задач картографирования, устанавливается программа построения геодезических сетей, определяются требования к их точности и к методике производства работ.

Картография активно развивается во многих направлениях. Постоянно расширяется тематика карт, разрабатываются карты нового типа, совершенствуются методы их исследования в научной и практической деятельности.

Например, в связи с возрастающей ценностью земель быстро завоевывают признание карты использования земель, или кадастровые карты, показывающие размещение угодий различного хозяйственного использования. Эти карты предназначаются для обеспечения организации эффективного использования и охраны сельскохозяйственных, лесохозяйственных и городских земель при планировании производства, мелиорации земель и решении других народнохозяйственных задач.

Новым направлением в развитии современной картографии является геоинформационное картографирование – автоматизированное создание и использование карт на основе ГИС (геоинформационных систем), баз картографических данных и знаний.

Суть геоинформационного картографирования составляет информационно-картографическое моделирование геосистем. Наиболее важными характерными чертами данного вида картографирования являются:

- высокая степень автоматизации, опора на базы картографических данных и базы географических знаний;

- системный подход к изображению и анализу геосистем;

- создание изображений новых видов и типов (электронных карт, трехмерных компьютерных моделей и др.);

- применение новых графических средств и дизайна;

- оперативность, приближающаяся к реальному времени;

- преимущественно проблемно-практическая ориентация картографирования, нацеленная на обеспечение принятия решений [2].

1.2. Понятие о географической карте. Свойства карты и ее элементы

Географическая карта – это есть уменьшенное, математически определенное, образно-знаковое и генерализированное изображение земной поверхности или небесных тел и приуроченных к ним объектов и явлений на плоскости.

В самом определении обозначены основные свойства и особенности карты.

Первая особенность – применение картографической проекции, которая обеспечивает переход от физической поверхности Земли к ее изображению на плоскости по строгим математическим законам. Это позволяет изучать на картах с необходимой геометрической точностью пространственные отношения и формы изображаемых объектов, обеспечивать карты такими свойствами, как метричность, однозначность, обзорность.

Вторая особенность – использование условных знаков. Она дает возможность сильно уменьшать изображение земной поверхности, показывая на карте необходимые объекты независимо от их величины. Условные знаки дают возможность передать качественные и количественные характеристики изображаемых объектов (явлений), что достигается изменением рисунка, размера и цвета условных обозначений, а это в конечном итоге придает наглядность карте.

Третья особенность – генерализированное изображение, позволяющее подчеркнуть на карте общие существенные признаки и исключить несущественные детали за счет отбора и обобщения изображаемых явлений. Эта особенность связана с такими свойствами карты, как абстрактность, избирательность, синтетичность.

Четвертая особенность – это системность изображения объектов и явлений на карте. Карта характеризует их внутреннюю структуру и взаимосвязи между ними; также она передает иерархию картографируемых геосистем.

На любой карте следует различать математическую основу, картографическое изображение, вспомогательные и дополнительные элементы [15].

Все картографическое изображение строится на математической основе, элементами которой являются картографическая проекция, координатная сетка, масштаб и опорная геодезическая сеть, компоновка.

Картографическое изображение заключает в себе совокупность сведений о показанных на карте природных и социально-экономических объектах (явлениях), их размещении, свойствах, взаимосвязях, динамике.

Картографическое изображение общегеографической карты включает следующие элементы содержания: населенные пункты, социально-экономические и культурные объекты, пути сообщения и средства связи, рельеф, гидрографию, растительность и грунты, политико-административные границы.

На тематических картах различают тематическое содержание и географическую основу, т. е. общегеографическую часть содержания, которая служит для нанесения и привязки элементов тематического содержания. Главными элементами тематического содержания могут быть как один из элементов общегеографической карты, так и животный мир, почвы, климат, полезные ископаемые и т. д.

Всякая карта имеет вспомогательные элементы, которые облегчают ее чтение и использование. К вспомогательным элементам принадлежит легенда карты – система использованных на карте условных знаков и текстовые пояснения, раскрывающие содержание.

В число вспомогательных элементов входят также различные справочные сведения, выходные данные, графики для измерений по картам (расстояний, углов и т. д.).

К дополнительным элементам относятся карты-врезки, диаграммы, графики, профили, текстовые или цифровые данные, дополняющие и поясняющие картографическое изображение.

1.3. Классификация географических карт

Многообразие карт вызывает необходимость их классификации, т. е. деления карт на однородные группы по тем или иным признакам. Классификации карт обеспечивают удобство инвентаризации и хранения карт, облегчают составление списков и каталогов карт, что упрощает потребителю поиск нужной карты. Классификации карт лежат в основе создаваемых в настоящее время банков картографических данных и картографических информационно-справочных систем. Как правило, классификации карт осуществляются по следующим признакам: территориальному охвату, масштабу, содержанию, назначению, способу использования [8, 16].

По территориальному охвату различают карты материков и океанов, отдельных стран и морей, карты отдельных районов страны, проливов, заливов и т. д. Деление материков на страны, а стран на районы можно производить по политико-административному или физико-географическому принципу.

Классификация карт по масштабу носит относительный характер. Деление карт на крупно- (крупнее 1 : , средне - (от 1 : до 1 : 1 включительно) и мелкомасштабные (мельче 1 : 1 в значительной степени условно и обычно применяется для общегеографических карт.

По содержанию карты делятся прежде всего на общегеографические и тематические. Общегеографические карты изображают земную поверхность с расположенными на ней объектами. Эти карты широко используются в народном хозяйстве и военных целях. В соответствии с масштабом они делятся на топографические (от 1 :до 1 : включительно), обзорно-топогра-фические (от 1 : до 1 : 1 включительно) и обзорные (мельче 1 : 1

Тематические карты – это карты, основное содержание которых определяется конкретной темой. На этих картах показывается какое-либо одно или группа взаимосвязанных между собой явлений, изображаемых с максимальной подробностью в неразрывной связи с географической средой (например, климат, почвы, транспорт, события истории и т. п.).

Тематические карты в свою очередь подразделяются на карты природы и социально-экономические. Карты природы содержат изображение физико-географических явлений и делятся по компонентам географической среды на геологические, почвенные, климатические и т. д. Социально-экономические карты характеризуют явления общественной жизни и подразделяются на карты населения, экономики и промышленности, культуры, исторические
и другие [5].

В связи с активным воздействием человека на окружающую среду быстро развивается тематика карт, изображающая совместно природные и социально-экономические явления. Примерами могут быть карты окружающей среды и природных ресурсов, характеризующие не только их современное состояние (с учетом антропогенного воздействия), но и меры по охране среды и воспроизводству природных ресурсов. Например, это экологические карты. Таким образом выделился новый промежуточный класс карт – природно-социально-экономические карты.

В тематических картах, наряду с видами карт, то есть их группировкой по тематике, различают и типы карт: по широте темы (частные и общие), по приемам исследования картографируемых явлений (аналитические, синтетические и комплексные), по степени объективности (документальные, гипотетические, прогнозные, тенденциозные), по практической направленности (констатационные, оценочные, прогнозные, рекомендательные).

Классификация карт по назначению отражает разнообразие задач, решаемых с использованием карт того или иного типа. Достаточно четко выделяются учебные, агитационно-пропагандистские, оперативно-хозяйственные, туристские, кадастровые, технические, навигационные, проектные и другие.

Классификация карт по способу использования: настенные и настольные.

2. математическая основа карт

2.1. Понятие о земном эллипсоиде и сфере

Физическая поверхность Земли имеет сложную форму, которая не может быть описана замкнутыми формулами. В силу этого для решения практических задач земную поверхность заменяют некоторой правильной поверхностью, которая носит название поверхности относимости.

В самом точном приближении такой поверхностью является поверхность геоида. В настоящее время под поверхностью геоида понимают уровенную поверхность, ортогональную к отвесным линиям, по которым в каждой точке поверхности направлен вектор силы тяжести. Это уровенная поверхность проходит через точку начала отчета высот. Однако геоид имеет сложную форму и не может быть описан замкнутыми формулами. Поэтому в теории и практике картографии за поверхность относимости принимают либо земной эллипсоид, либо сферу определенного радиуса [12].

Земной эллипсоид – это эллипсоид вращения с малым сжатием, размеры которого и ориентировка в теле Земли выбраны таким образом, чтобы для заданной территории он наименее уклонялся от геоида. При этом полагают, что плоскость экватора и центр эллипсоида вращения совпадают с плоскостью экватора и центром масс Земли. Такой земной эллипсоид иначе называют референц-эллипсоидом.

Постановлением Совета Министров СССР от 7 апреля 1946 г. за такой референц-эллипсоид у нас в стране принят референц-эллипсоид Красовского. Он имеет следующие параметры:

a = 6 км – большая полуось;

b = 6 км – малая полуось;

с = 1 : 298,3 – полярное сжатие.

2.2. Элементы геометрии эллипсоида вращения

Эллипсоид вращения (в дальнейшем для краткости будем применять термин «эллипсоид») образуется вращением эллипса PNE1PSE2 вокруг полярной оси PNPS (рис. 1). Точки PN, PS являются соответственно северным и южным полюсами эллипсоида. Они получаются сечением оси PNPS поверхности эллипсоида.

Рис. 1. Эллипсоид вращения и его элементы

Сечения поверхности эллипсоида вращения плоскостями, параллельными плоскости экватора, образуют окружности – параллели. Сечения поверхности эллипсоида вращения плоскостями, проходящими через ось вращения, образуют эллипсы – меридианы.

Пусть О¢К¢ – нормаль к поверхности эллипсоида в точке К (рис. 1). Плоскости, проходящие через нормаль, называются нормальными плоскостями. Сечения этих плоскостей с поверхностью эллипсоида дают нормальные сечения, или вертикалы. Тогда меридиан – это нормальное сечение, плоскость которого проходит через полярную ось. Нормальное сечение, перпендикулярное плоскости меридиана PNЕ1PSЕ2, дает сечение 1-го вертикала.

Радиусы кривизны этих сечений определяются следующими формулами:

– радиус кривизны меридиана;

– радиус кривизны 1-го вертикала;

где – 1-й эксцентриситет;

a и b – большая и малая полуоси эллипсоида вращения.

Радиус параллели r вычисляется через радиус кривизны 1-го вертикала

r = N cos φ.

В некоторых случаях для решения практических задач земную поверхность принимают за поверхность сферы:

1) при создании мелкомасштабных карт (когда можно пренебречь полярным сжатием);

2) когда нет возможности получить непосредственно проекцию эллипсоида на плоскости (в этих случаях прибегают к двойным проекциям: проектируют эллипсоид на сферу, а затем сферу, по тому же закону, – на плоскость).

2.3. Система географических координат и координатных линий
на поверхности эллипсоида и сферы

Положение точки на поверхности эллипсоида может быть определено в той или иной системе координат. Основная система координат – географическая с широтой φ, долготой λ (рис. 2).

Рис. 2. Система географических координат на эллипсоиде вращения

Географическая широта φ есть угол между плоскостью экватора и нормалью текущей точки М (см. рис. 2). Широта меняется от 0° до 90°.

Географическая долгота λ есть двугранный угол между плоскостями начального меридиана и меридиана текущей точки М. Долгота изменяется от 0 до 180° на запад и восток от начального меридиана. При картографических расчетах западные долготы берутся со знаком «минус», восточные – со знаком «плюс».

Кроме рассмотренной системы координат, существует целый ряд других, используемых в математической картографии:

- прямоугольная сфероидическая;

- сферическая полярная и др.

Под координатными линиями следует понимать геометрические места точек, для которых одна из координат постоянна. Например, параллель есть геометрическое место точек равных широт (φ = const), а меридиан – есть геометрическое место точек равных долгот (λ = const),

В тех случаях, когда Земля принимается за сферу, географическими координатами называют сферические координаты φ, λ с полюсом системы координат, совпадающим с географическим полюсом (рис. 3).

Рис. 3. Система географических координат на сфере

Сферическая широта φ – угол между плоскостью экватора и радиус-вектором текущей точки М.

Сферическая долгота λ – двугранный угол между плоскостями начального меридиана и меридиана текущей точки М.

Координатными линиями для этой системы координат будут линии параллелей (φ = const) и линии меридианов (λ = const).

2.4. Понятия о картографической проекции и сетке

Под картографической проекцией понимается некоторый определенный математический закон изображения поверхности относимости на плоскость, при котором всегда выполняются следующие требования [19]:

- точке, взятой на поверхности, соответствует одна и только одна точка на плоскости, и наоборот;

- бесконечно малому перемещению точки на поверхности соответствует также бесконечно малое перемещение точки на плоскости, и наоборот;

- сохраняется направление обхода контуров на поверхности и на плоскости.

Проекция устанавливает однозначное и непрерывное соответствие между точками поверхности эллипсоида (сферы) и плоскости. Это соответствие может быть задано уравнениями вида

, (1)

где функции f1 и f2 – всегда однозначные, дважды непрерывно дифференцируемые и имеют Якобиан – определитель системы (1) – ;

φ, λ – координаты точки на поверхности эллипсоида;

X, Y – координаты точки на плоскости.

Такой системой двух уравнений может быть представлена любая картографическая проекция. Но вид функции (1) может быть разнообразным в зависимости от принятых систем координат на поверхности эллипсоида вращения (сферы).

Совокупность двух семейств координатных линий на поверхности эллипсоида вращения (сферы) принято называть координатной сетью. Изображение же этой сети на плоскости в заданной проекции называется картографической сеткой.

Любая картографическая проекция обладает рядом присущих ей характеристик, которые будут определяться принятым законом изображения. Чаще всего для описания проекций пользуются следующими характеристиками – m, n, p, ω θ, a, b, γ:

m – масштаб длин по меридиану;

n – масштаб длин по параллели;

p – масштаб площади;

ω – наибольшее угловое искажение;

θ – угол между меридианом и параллелью;

a, b – экстремальные масштабы;

γ – сближение меридианов.

2.5. Понятия о масштабах и наибольшем угловом искажении

На любой карте, составленной в определенной проекции, следует различать три масштаба: частный линейный, масштаб площади, главный (общий).

В общем случае частным линейным масштабом (масштабом длин) называют предел отношения бесконечно малого отрезка dσ, взятого на плоскости в заданной проекции в данной точке по данному направлению, к соответствующему бесконечно малому отрезку dS на поверхности при стремлении последнего к нулю. Обозначим частный линейный масштаб через μ. Тогда

.

Однако, учитывая, что dσ всегда есть функция dS, частный масштаб можно определить выражением

.

Этот масштаб в общем случае меняется при переходе от одной точки к другой и меняется в самой точке в зависимости от направления. Поэтому m и n – это есть масштабы по направлениям меридианов и параллелей соответственно, a и b – масштабы по главным направлениям (взаимно-ортогональным), вдоль которых масштабы всегда экстремальны.

Масштабом площадей называется отношение бесконечно малой области, ограниченной замкнутым контуром, взятой на плоскости dSпл, к соответствующей бесконечно малой области на поверхности эллипсоида dSэлл. Масштаб площадей обозначим через p, тогда

.

Масштаб площадей зависит от положения точки, но не меняется в самой точке по направлениям.

Главный (общий) масштаб характеризует степень уменьшения земной поверхности при изображении ее на плоскости. Этот масштаб представляет некоторое значение из частных масштабов длин или характеризует степень уменьшения характерных линий (средний меридиан, экватор). Масштаб подписывается на карте и никакого влияния на величины искажений не имеет.

Под наибольшим угловым искажением ω понимается разность углов между азимутом линейного отрезка на эллипсоиде α и изображением этого азимута на плоскости А:

ω /2 = (α – А)max.

2.6. Классификация картографических проекций

Все картографические проекции классифицируются по характеру искажений, виду меридианов и параллелей нормальной картографической сетки, положению полюса нормальной системы координат.

2.6.1. Классификация картографических проекций
по характеру искажений

По характеру искажений различают следующие картографические проекции:

а) равноугольные, или конформные. В этих проекциях масштабы длин в точках не зависят от направления, как следствие, сохраняется подобие в бесконечно малых частях, углы и азимуты передаются без искажений. Эти проекции могут быть описаны уравнениями в характеристиках вида

; (2)

б) равновеликие, или эквивалентные. В этих проекциях без искажения передаются площади изображаемых территорий. Они описываются характеристическими уравнениями вида

Р = 1 или, что однозначно, Н = R2 cosφ; (3)

в) равнопромежуточные. В этих проекциях линейный масштаб по одному из главных направлений равен 1, т. е. имеет место

либо а = 1, либо b = 1; (4)

г) произвольные. К этим проекциям относятся такие, которые не отвечают ни одному из выше перечисленных условий. Они имеют угловые, площадные и линейные искажения.

2.6.2. Классификация картографических проекций по виду
меридианов и параллелей нормальной сетки

Изображение сети меридианов и параллелей на карте в заданной проекции принято называть основной картографической сеткой.

Нормальной сеткой называется наиболее простое изображение на плоскости в заданной проекции той или иной координатной сети, взятой на поверхности.

Принята следующая классификация проекций по этому признаку:

- азимутальные,

- цилиндрические,

- псевдоцилиндрические,

- конические,

- псевдоконические,

- поликонические,

- произвольные.

Азимутальные проекции – проекции, в которых параллели нормальных сеток изображаются одноцентренными окружностями, меридианы – пучком прямых линий с точкой схода, совпадающей с центром параллелей. Углы между меридианами равны углам в натуре (рис. 4).

Рис. 4. Вид картографической сетки азимутальной проекции

Цилиндрические проекции – такие, в которых параллели нормальных сеток есть прямые параллельные линии, меридианы – также прямые линии, ортогональные к параллелям. Расстояния между меридианами равны и всегда пропорциональны разности долгот (рис. 5).

Псевдоцилиндрические проекции – проекции, в которых параллели изображаются прямыми параллельными линиями, меридианы – кривыми линиями, симметричными относительно среднего прямолинейного меридиана, который всегда ортогонален параллелям (рис. 6).

Конические проекции – в этих проекциях параллели представляют собой дуги концентрических окружностей, меридианы – пучок прямых линий, расходящихся из точки полюса (рис. 7). При этом углы между меридианами на проекции пропорциональны углам между ними на поверхности.

Рис. 5. Вид картографической сетки цилиндрической проекции

Рис. 6. Вид картографической сетки псевдоцилиндрической проекции

Рис. 7. Вид картографической сетки конической проекции

Псевдоконические проекции – это такие проекции, в которых параллели изображаются дугами концентрических окружностей, средний меридиан – прямая линия, а остальные меридианы – кривые линии (рис. 8).

Рис. 8. Вид картографической сетки псевдоконической проекции

Псевдоазимутальные проекции – проекции, в которых параллели имеют вид одноцентренных окружностей, меридианы представляют собой пучок некоторых кривых; средний меридиан и экватор – две взаимно перпендикулярные прямые линии (рис. 9).

Рис. 9. Вид картографической сетки псевдоазимутальной проекции

Поликонические проекции – такие, в которых параллели представляют собой эксцентрические окружности, центры которых находятся на среднем меридиане; меридианы являются дугами некоторых кривых, средний меридиан и экватор – две взаимно перпендикулярные прямые линии (рис. 10).

Рис. 10. Вид картографической сетки поликонической проекции

2.6.3. Классификация картографических проекций
по положению полюса нормальной системы координат

Во всех вышеприведенных определениях и рисунках картографических сеток полагаем, что географический полюс совпадает с полюсом нормальной системы координат Ро(jо, lо) (рис. 11).

Рис. 11. Положение полюса нормальной системы (Р0)
в косой картографической проекции

В зависимости от положения полюса нормальной системы Ро все проекции подразделяются на следующие:

а) прямые, или нормальные – полюс нормальной системы Ро совпадает с географическим полюсом (φ0 = 90°);

б) поперечные, или экваториальные – полюс нормальной системы Ро лежит на поверхности в плоскости экватора (φ0 = 90°);

в) косые, или горизонтальные – полюс нормальной системы Ро располагается между географическим полюсом и экватором (0° < φ0 < 90°).

В прямых проекциях основная и нормальная сетки совпадают. В косых и поперечных проекциях такого совпадения нет.

Каждый конкретный вид проекций предназначен для создания карт на определенные участки земного шара. Например: карта мира составляется в цилиндрических, псевдоцилиндрических и поликонических проекциях; карты полушарий – в азимутальных проекциях (для северного или южного полушария применяют нормальные (полярные) азимутальные проекции, а для карт западного или восточного полушария – поперечные (экваториальные) проекции). Косые азимутальные проекции используют для карт отдельных материков. Конические равноугольные или равновеликие проекции в основном используются при создании карт отдельных стран и административных единиц. Карты России зачастую составляются в конических равнопромежуточных проекциях, поскольку её территория расположена в средних широтах и вытянута вдоль параллелей [3].

3. Картографические знаки и подписи на картах.
Способы картографического изображения

3.1. Условные знаки и подписи на картах

Все многообразие содержания карт передается условными знаками и подписями.

Картографическими условными знаками называют графические символы, применяемые на картах для обозначения различных объектов и их характеристик. Они передают местоположение объектов (явлений), их форму, размеры, ориентировку и взаимосвязь на местности, а также их качественную и количественную характеристики [8, 15].

Условные знаки и их системы образуют особый искусственный язык – язык карты.

На стыке картографии и семиотики (лингвистическая наука, исследующая свойства знаков и знаковых систем) сформировался особый раздел – картографическая семиотика, которая разрабатывает общую теорию систем картографических знаков как языка карты.

В рамках картографической семиотики выделяют три раздела: картографическую синтактику, семантику и прагматику.

-  картографическая синтактика изучает правила построения и употребления знаковых систем, их структурные свойства, грамматику языка карты;

-  картографическая семантика исследует соотношение условных знаков с самими изображаемыми объектами и явлениями;

-  картографическая прагматика изучает информационную ценность знаков как средства передачи информации и особенности их восприятия читателями карты [3].

Условные знаки, применяемые на географических картах, делят на три основные группы: площадные, внемасштабные и линейные (рис. 12).

Площадные (иначе – масштабные, или контурные) условные знаки предназначены для изображения объектов, выражающихся по своим площадным размерам в масштабе карты. Они состоят из контура изображаемого объекта и фонового обозначения – заполняющих контур условных значков, штриховки или цветной закраски. К площадным знакам относятся, например, знаки озер, растительности, грунтов.

Рис. 12. Некоторые условные знаки топографических карт

Внемасштабные условные знаки применяются для изображения объектов, площади которых не выражаются в масштабе карты. Обычно эти знаки преувеличивают действительные размеры изображаемых на карте объектов. К ним относятся, например, большинство знаков местных предметов и ориентиров на топографических картах (пункты геодезической сети, указатели дорог).

Линейные условные знаки применяют для изображения объектов линейного характера, длина которых выражается в масштабе карты. Сохраняя подобие очертаний изображаемых объектов и их длину в масштабе карты, знаки могут быть площадными и внемасштабными при передаче ширины этих объектов. Так, река, ширина которой изображается в масштабе данной карты, будет показана площадным знаком, а дорога, показываемая, как правило, с преувеличением ее действительной ширины, изобразится знаком внемасштабным.

К картографическим условным знакам относят все виды подписей.

Подписи на картах занимают особое место. Они обогащают содержание карты и выполняют различные функции. В соответствии с этим принято все подписи делить на четыре группы: