
Картографические проекции 2014.pptx
- Количество слайдов: 89
КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ Лекция по дисциплине «Топография с основами картографии» Трофимов М. Е. 1
Варианты передачи изображения земной поверхности Реалистичные - - (поверхность передаётся как она есть, с сохранением форм и реалистичности вида) Примеры: Карты полушарий в ортографической и вертикальноперспективной азимутальных проекциях Топографические карты и планы Трехмерные перспективные изображения поверхности (Birds eye view) Трёхмерные компьютерные модели без искажений Наглядные (поверхность передаётся с большими искажениями в угоду иным целям) Примеры: - Карты мира охватывающие оба полушария - Большинство карт континентов - Трёхмерные изображения поверхности с преувеличенным вертикальным масштабом (блокдиаграммы, рельефные карты) - Трёхмерные компьютерные модели с искажениями Трофимов М. Е. 2
Фотография Blue Marble, сделанная командой Апполона-17 по пути к Луне с расстояния около 45 000 км http: //en. wikipedia. org/wiki/Blue_marble Трофимов М. Е. 3
Фотография Blue Marble, оригинальное положение снимка http: //en. wikipedia. org/wiki/Blue_marble Трофимов М. Е. 4
Композитное изображения Blue Marble 2001 -2002 (NASA) http: //en. wikipedia. org/ Трофимов М. Е. 5
Композитное изображение Blue Marble 2012 (NASA) http: //en. wikipedia. org/ Трофимов М. Е. 6
Земли в ортографической азимутальной проекции (точка зрения бесконечно удалена) http: //en. wikipedia. org/ Трофимов М. Е. 7
Земля в вертикальной перспективе (точка зрения удалена на конечное расстояние) http: //en. wikipedia. org/ Трофимов М. Е. 8
Горы к северу от Лас-Вегаса (снимок с самолёта) (Brian Chen, http: //www. brianschen. com/index. php? showimage=279) Трофимов М. Е. 9
Вид с воздуха на горы Корковадо и Сахарная Голова в «золотой час» http: //epicbloggjd. blogspot. ru/2012/07/cool-examples-of-aerial-photography. html Трофимов М. Е. 10
Birds eye view на город Клинтон, 1878 http: //en. wikipedia. org/ Трофимов М. Е. 11
Birds eye view на Кейптаун (современный буклет) http: //www. mappery. com/Cape-Town-Birds-Eye-View-Map Трофимов М. Е. 12
Кейптаун с самолёта http: //www. capetown. gov. za/ Трофимов М. Е. 13
Ирландия в вертикальной перспективе, 1910 е The Book of Knowledge, 1910 s, http: //www. infomercantile. com/blog/labels/ireland. html Трофимов М. Е. 14
Ирландия с МКС, вид с юго-востока Кристофер Хэфилд, http: //ru-deep-space. livejournal. com/169411. html Трофимов М. Е. 15
Слева направо: аэрофотоснимок, топографическая карта, фотокарта http: //www. digital-topo-maps. com/mytopo/ Трофимов М. Е. 16
Общий порядок создания картографического изображения 1) Определение горизонтальных координат и высоты наносимых точек путём их привязки к геодезической сети 2) Проектирование физической поверхности Земли на условную поверхность референц эллипсоида (геодезическая основа, датумы) 3) Уменьшение картографического изображения в необходимое число раз (масштаб) 4) Проецирование условной поверхности земного эллипсоида на плоскость (картографическая проекция) Трофимов М. Е. 17
Системы координат на плоскости слева – полярная, справа - картезианская http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 18
Координатная сетка на сфере http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 19
Сферические координаты на поверхности Земли http: //healthcybermap. org/HGeo/pg 2_2. htm Трофимов М. Е. 20
Геоцентрические координаты: - долгота, -широта Трофимов М. Е. 21
Геодезические (географические) координаты Трофимов М. Е. 22
Различие между геоцентрической, астрономической и геодезической широтой http: //kartoweb. itc. nl/geometrics/coordinate%20 systems/coordsys. html Трофимов М. Е. 23
Соотношение реальной формы Земли, геоида и элипсоида Трофимов М. Е. 24
Соотношение земной поверхности, геоида и элипсоида Трофимов М. Е. 25
Соотношение реальной формы Земли, геоида и элипсоида Трофимов М. Е. 26
Проецирование физической поверхности Земли на эллипсоид Трофимов М. Е. 27
Соотношение реальной формы Земли, геоида и элипсоида Stefan Voser, http: //proceedings. esri. com/library/userconf/europroc 99/html/vortraege/v 0101/v 0101. html Трофимов М. Е. 28
Способы представления масштаба • Именованный (вида «в 1 см N километров» ) • Численный (в виде дроби 1: 1000, 1: 1 000) • Графический масштаб (линейный и поперечный) Трофимов М. Е. 29
Различные линейные масштабы на американской топографической карте http: //2012 books. lardbucket. org/books/geographic-information-system-basics/s 06 -02 -map-scale-coordinate-systems-a. html Трофимов М. Е. 30
Примеры графических масштабов Трофимов М. Е. 31
Масштабы для карт • Главный (масштаб вдоль главных линий) • Частный (масштаб в конкретной точке) Трофимов М. Е. 32
Эллипс искажения (Tissot indicatrix) Трофимов М. Е. 33
Эллипс искажения (Tissot indicatrix) wikipedia. org Трофимов М. Е. 34
Эллипсы искажения на поверхности эллипсоида и на плоскости в проекции Меркатора Трофимов М. Е. 35
Разверстка глобуса Трофимов М. Е. 36
Картографическая проекция это: • Особое условное построение применяемое в картографии для изображения на плоскости сплошного изображения сферической земной поверхности с выбранными искажениями. • Система переноса широт и долгот точек на сферической земной поверхности в местоположения на карте (в соответствии с избранной картографической сеткой) • Способ перехода от реальной, сложной и геометрически неправильной поверхности земного шара к плоскости карты Трофимов М. Е. 37
Схема картографической проекции Трофимов М. Е. 38
Порядок создания картографического изображения • С поверхности эллипсоида прежде всего переносят на плоскость основные линии (меридианы и параллели), создавая сетку карты, а затем уже переносят основные линии и контуры земной поверхности положение которых на поверхности эллипсоида (то есть долготы и широты) относительно основных линий известно. Трофимов М. Е. 39
Классификация проекций • - по искажениям • - по вспомогательной поверхности (по способу построения и по отношению к градусной сетке глобуса) Трофимов М. Е. 40
Классификация проекций по искажениям • • • - равноугольные (conformal) - равновеликие (equal-area) - равнопромежуточные (compromise) - equidistant projection ( - произвольные Трофимов М. Е. 41
Классификация проекций по вспомогательной проекции • • • - цилиндрические - конические и поликонические - плоскость (азимутальные и перспективные) - многогранные (на грани многогранника) - условные (псевдоцилиндрические, псевдоконические, гибридные, синусоидальные и т. д. ) Трофимов М. Е. 42
Суть картографической проекции топографической карте http: //2012 books. lardbucket. org/books/geographic-information-system-basics/s 06 -02 -map-scale-coordinate-systems-a. html Трофимов М. Е. 43
Геометрическое представление проекции Меркатора http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 44
Суть картографической проекции топографической карте http: //blog. geogarage. com/2012/03/gerardus-mercator-father-of-modern. html Трофимов М. Е. 45
Эллипсы искажений в нормальной проекции Меркатора Трофимов М. Е. 46
Линия кратчайших расстояний и румбовая линия в проекции Меркатора (внизу) и гномонической (вверху) http: //blog. geogarage. com/2012/03/gerardus-mercator-father-of-modern. html Трофимов М. Е. 47
Эллипсы искажения на поверхности эллипсоида и на плоскости в проекции Меркатора Трофимов М. Е. 48
Нормальная проекция Меркатора Трофимов М. Е. 49
Искажение площадей в равноугольной проекции Трофимов М. Е. 50
Геометрическое представление проекции Ламберта http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 51
Эллипсы искажений в равновеликой проекции Ламберта Трофимов М. Е. 52
Контуры США в различных проекциях http: //www. acsu. buffalo. edu/~dbertuca/maps/cat/map-projections. html Трофимов М. Е. 53
Схема конической (слева) и полярной азимутальной (гномонической) http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 54
Классификация азимутальных (planar) проекций По положению точки зрения ( «источника света» ) • Ортографические (точка зрения на бесконечном расстоянии от центра) • Стереографические (точка зрения на поверхности шара) • Центральные (точка зрения в центре шара) • Внешние (точка зрения на конечном расстоянии от центра) По положению картинной плоскости • Полярные (картинная плоскость параллельна экватору) • Экваториальные (плоскость перпендикулярная экватору) • Горизонтные (плоскость параллельна горизонту некой точки) Трофимов М. Е. 55
Схематическое представление картографической проекции http: //www. geography. hunter. cuny. edu/~jochen/GTECH 361/lectures/lecture 04/concepts/10%20 -%20 Types%20 of%20 map%20 projections. html Трофимов М. Е. 56
Различные варианты перспективных проекций и вид получаемой картографической сетки http: //www. geography. hunter. cuny. edu/~jochen/GTECH 361/lectures/lecture 04/concepts/Map%20 coordinate%20 systems/Perspective. htm Трофимов М. Е. 57
Разные варианты положение точки зрения (источника света) в азимутальных проекциях http: //www. geography. hunter. cuny. edu/~jochen/GTECH 361/lectures/lecture 04/concepts/Map%20 coordinate%20 systems/Perspective. htm Трофимов М. Е. 58
Различные варианты полярных азимутальных проекций: слева направо: гномоническая, стереографическая, ортографическая http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 59
Различные варианты экваториальных азимутальных проекций: слева направо: гномоническая, стереографическая, ортографическая http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 60
Земля в ортографической (слева) и вертикально перспективной (справа) проекциях http: //en. wikipedia. org/ Трофимов М. Е. 61
Трофимов М. Е. 62
Суть картографической проекции http: //2012 books. lardbucket. org/books/geographic-information-system-basics/s 06 -02 -map-scale-coordinate-systems-a. html Трофимов М. Е. 63
РАЗЛИЧНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ а – нормальная цилиндрическая на касательной цилиндр б – нормальная цилиндрическая на секущий цилиндр в – косая цилиндрическая на секущем цилиндре г - поперечная цилиндрическая на касательном цилиндре Трофимов М. Е. 64
Коническая проекция: а) на касательный конус б) на секущий конус Трофимов М. Е. 65
Азимутальная проекция а - нормальная (полярная) азимутальная проекция б - сетка в полярной азимутальной проекции в – сетка в поперечной (экваториальной) азимутальной проекции г – сетка в косой азимутальной проекции Трофимов М. Е. 66
Сетки меридианов и параллелей в различных проекциях а – цилиндрическая б – коническая в- азимутальная г – псевдоцилиндрическая д – псевдоконическая е – поликоническая ж - псевдоазимутальная Трофимов М. Е. 67
Зоны (колонны) в проекции Гауса-Крюгера Трофимов М. Е. 68
Размещение шестиградусных зон в проекции Гауса-Крюгера (UTM) http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 69
Размещение шестиградусных зон в проекции UTM в северном полушарии http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 70
Размещение шестиградусных зон в проекции UTM в южном полушарии http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 71
Размещение шестиградусных зон и различие проекций Гауса-Крюгера и UTM Трофимов М. Е. 72
Размещение шестиградусных зон и различие проекций Гауса-Крюгера и UTM Трофимов М. Е. 73
Схема шестиградусной зоны проекции UTM http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 74
Схема километровой сетки в проекции UTM и Гауса-Крюгера http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 75
Схема зон проекции Гауса-Крюгера в России Трофимов М. Е. 76
Сетка в системе UTM Трофимов М. Е. 77
Зоны UTM в США Трофимов М. Е. 78
Зоны UTM в Европе Трофимов М. Е. 79
Разверстка земной поверхности с помощью многогранника с очень большим количеством граней (мириахедрона) http: //www. win. tue. nl/~vanwijk/myriahedral/ Трофимов М. Е. 80
Разверстка земной поверхности с помощью мириахедрона в классические проекции (с разрывами) http: //www. win. tue. nl/~vanwijk/myriahedral/ Трофимов М. Е. 81
Разверстка земной поверхности с помощью мириахедрона в классические проекции (с разрывами) http: //www. win. tue. nl/~vanwijk/myriahedral/ Трофимов М. Е. 82
Разверстка земной поверхности с помощью мириахедрона в классические проекции (с разрывами) http: //www. win. tue. nl/~vanwijk/myriahedral/ Трофимов М. Е. 83
Разверстка земной поверхности с помощью мириахедрона в классические проекции (с разрывами) http: //www. win. tue. nl/~vanwijk/myriahedral/ Трофимов М. Е. 84
Трофимов М. Е. 85
Проекция на оборот: рефракция света отраженного от карты на стене в капле воды (Markus Reugels, http: //www. flickr. com/photos/maianer/collections/72157625355938645/) Трофимов М. Е. 86
Проекция наоборот: рефракция света отраженного от карты в капле воды (Markus Reugels, http: //www. flickr. com/photos/maianer/collections/72157625355938645/) Трофимов М. Е. 87
Слева: рефракция света отраженного от карты на стене в капле воды Справа: техника получения снимка (Markus Reugels, http: //www. flickr. com/photos/maianer/collections/72157625355938645/) Трофимов М. Е. 88
Взгляд карикатуриста на разные картографические проекции (Jacques Goldstyn, 1983) Трофимов М. Е. 89