Слово о карте

В отличие от проекции Меркатора проекция Ламберта (см. рис. 13, в) сохраняет правильное соотношение площадей материков, морей и др. Ламберт составил также в равновеликой проекции и карты полушарий. По начертанию параллелей и меридианов эта проекция откосится к поперечной азимутальной (рис. 15).

Рис. 15. Карта полушария в равновеликой проекции Ламберта.

Искажения конфигурации материков на карте полушарий в проекции Ламберта значительны. В этом можно убедиться, рассматривая очертания участков земной поверхности протяженностью 10° по широте и 10° по долготе. На глобусе все такие участки, расположенные на одной и той же широте, равны между собой, а на карте их очертания на разных долготах различны. Если у экватора в середине полушария клетка градусной сетки имеет форму квадрата, то к краям карты она сильно вытянута по долготе и сужена по широте. Подобные искажения градусной сетки наблюдаются и на любых других широтах.

Из карты двух полушарий можно составить одну карту мира, которая также имеет свойство равновеликости. Для этого проделаем следующее. На одном из полушарий у пересечения экватора со средним меридианом, имеющим вид прямой линии, подпишем нуль, а вправо и влево от этой точки по экватору дадим оцифровку меридианам через 20° (0, 20, 40, 180°). Получилась картографическая сетка для карты мира. Но если бы мы поместили в этот круг изображения материков с обоих полушарий, то свойство равновеликости было бы нарушено. Чтобы оно сохранилось, нужно из окружности сделать овал, уменьшив вдвое промежутки между параллелями по среднему меридиану. Такую проекцию впервые составил русский ученый-картограф Д. А. Аитов.

Равновеликие проекции часто применяют для составления политической карты мира, так как на ней очень важно показать правильное соотношение площадей различных стран. Политическая карта обычно бывает не в овальной рамке, а в прямоугольной, и в ее углах повторяют изображения одной и той же территории. Такие изображения, вырезанные из северо-западного и северо-восточного углов карты, представлены на рис. 16.

Рис. 16. Изображение Чукотки и Аляски в различных углах карты.

На правой и левой вырезках выделена клетка градусной сетки, ограниченная двумя одноименными меридианами (180 и 160° з. д.) и параллелями (60° с. ш. и Северным полярным кругом). Соответствующие стороны обеих клеток имеют почти одинаковые размеры, и поэтому площади одноименных островов и полуостровов на той и другой вырезке будут равны. Вместе с тем искажения в направлениях очень велики. Если на левой вырезке угол между параллелью и меридианом острый, то на правой вырезке он тупой, и наоборот. Соответственно искажены и углы с любого пункта на однозначные объекты. Все это сказывается на конфигурации полуостровов, островов, рек. Сравните, например, изображения Аляски на правой и левой вырезках из карт. Они настолько непохожи друг на друга, что на первый взгляд их трудно сопоставить. Обратите внимание на остров Святого Лаврентия. На левой вырезке он сплюснут, а на правой — вытянут, и нет никакого подобия между этими двумя изображениями одного и того же острова.

Для большинства карт применяют произвольные проекции, которые не дают резких искажений в очертаниях материков и их площадей. Поэтому в таких проекциях обычно составляют большую часть карт мира.

О масштабах

Читать карту, не зная масштаба, это все равно что читать рассказ, не зная где и когда происходят события. И тем, кто еще не научился им пользоваться, необходимо знать, что чем мельче масштаб, тем более обширное пространство может быть показано на листе карты, но местность на ней изображается с меньшими подробностями, и наоборот, чем крупнее масштаб карты, тем с большей детальностью могут быть показаны на ней элементы ее содержания.

Часто для иллюстрации обзорных статей в газетах и журналах приводятся две или даже три карты разных масштабов. Это дает возможность читателю рассмотреть во всех подробностях небольшую страну или ее часть и в то же время узнать ее местоположение на карте мира. В качестве примера на рис. 17 приводятся три вырезки из карт разных масштабов, на которых расположен город Аден.

Рис. 17. Картографическое изображение в разных масштабах.

Справа дана карта самого крупного масштаба: в 1 см 2 км. На ней показано подробное изображение города, ведущие к нему дороги и даже рельеф местности. Слева внизу показана обзорная карта очень мелкого масштаба: в 1 см 1000 км. Здесь мы можем познакомиться с местоположением Адена относительно частей света, морей и океанов. Слева вверху дана карта, на которой подробно отображено прилегающее побережье на десятки километров, но ее масштаб все же не позволил изобразить местность с такой подробностью, как на правой карте. Здесь мы обозначили масштабный отрезок размером 1 см, но не подписали, чему он соответствует. Попытайтесь сами определить это значение, т. е. узнать масштаб карты.

Для решения задачи измерьте на верхней левой карте ширину и длину Аденского полуострова в миллиметрах и сравните их с соответствующими расстояниями на правой карте. Если вы правильно сделали, то расстояния получатся в пять раз меньше. Значит, и масштаб ее будет в 5 раз мельче правой карты, т. е. в 1 см 10 км.

Масштабы карт обычно выражают отношением единицы к числу, показывающему, во сколько раз все размеры на карте меньше соответствующих размеров в натуре. Вот, например, два масштаба: 1:500 000 и 1:10000000. Сообразите, какой из них крупнее и во сколько раз.

Более крупным считается тот масштаб, в котором одни и те же географические объекты изображаются крупнее. В самом деле, масштаб представляет собой дробь, в числителе которой единица. А из двух дробей с одинаковыми числителями больше та, у которой меньше знаменатель. Значит масштаб 1:500 000 крупнее масштаба 1: 10 000 000 в 20 раз.

А если вам встретится такое выражение: «Масштаб карты более 1 км в 1 см», что же это будет за карта? Крупнее или мельче, чем карта масштаба 1:100 000, у которой 1 см точно соответствует 1 км? Оказывается мельче, потому что, чем больше знаменатель, тем мельче масштаб карты.

По численному масштабу очень легко узнать именованный масштаб (число километров, соответствующее 1 см карты). Километр, как известно, содержит 100 000 см. Значит, знаменатель масштаба надо разделить на 100 000, т. е. у знаменателя нужно зачеркнуть последние пять нулей.

В топографии мы привыкли считать масштаб для всего листа карты величиной постоянной. На мелкомасштабной карте, изображающей значительную территорию, масштаб непостоянен. Он бывает различен не только в разных частях карты, но и в различных направлениях в зависимости от проекции.

Необходимость иметь дело с переменным масштабом усложняет пользование картой. Для удобства работы картографы задают так называемый главный масштаб, который соответствует масштабу в каких-либо определенных местах проекции. Такими местами могут быть точки или линии касания поверхностей, на которые проектируется градусная сетка с глобуса на карту. Значит, чтобы определить главный масштаб карты, нужно прежде всего знать, в какой проекции она составлена.

Обратимся к рис. 13. Все три карты, представленные на нем, составлены в цилиндрических проекциях, а для них характерно касание цилиндра по линии экватора. Следовательно, на экваторе и будут главные масштабы для наших карт. Нетрудно догадаться, что в данном случае все карты имеют один и тот же главный масштаб, так как промежутки между двадцатиградусными меридианами везде равны и составляют 3 мм. Можно определить и величину главного масштаба. Известно, что дуга экватора в 10° на земном шаре равна 1113 км. Этому расстоянию соответствует на карте отрезок, равный 0,3 см. Значит, в одном сантиметре карты содержится примерно 3700 км (1113:0,3), и численный масштаб составляет 1:370 000 000.