Скачать презентацию КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ Лекция по дисциплине Топография с основами Скачать презентацию КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ Лекция по дисциплине Топография с основами

Картографические проекции 2014.pptx

  • Количество слайдов: 89

КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ Лекция по дисциплине «Топография с основами картографии» Трофимов М. Е. 1 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 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 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 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. 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 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 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/ 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. 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. 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. 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. 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 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. 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 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 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 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. 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 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 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 Геоцентрические координаты: - долгота, -широта Трофимов М. Е. 21

Геодезические (географические) координаты Трофимов М. Е. 22 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 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 реальной формы Земли, геоида и элипсоида Трофимов М. Е. 24

Соотношение земной поверхности, геоида и элипсоида Трофимов М. Е. 25 Соотношение земной поверхности, геоида и элипсоида Трофимов М. Е. 25

Соотношение реальной формы Земли, геоида и элипсоида Трофимов М. Е. 26 Соотношение реальной формы Земли, геоида и элипсоида Трофимов М. Е. 26

Проецирование физической поверхности Земли на эллипсоид Трофимов М. Е. 27 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 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 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 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 Примеры графических масштабов Трофимов М. Е. 31

Масштабы для карт • Главный (масштаб вдоль главных линий) • Частный (масштаб в конкретной 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) Трофимов М. Е. 33

Эллипс искажения (Tissot indicatrix) wikipedia. org Трофимов М. Е. 34 Эллипс искажения (Tissot indicatrix) wikipedia. org Трофимов М. Е. 34

Эллипсы искажения на поверхности эллипсоида и на плоскости в проекции Меркатора Трофимов М. Е. Эллипсы искажения на поверхности эллипсоида и на плоскости в проекции Меркатора Трофимов М. Е. 35

Разверстка глобуса Трофимов М. Е. 36 Разверстка глобуса Трофимов М. Е. 36

Картографическая проекция это: • Особое условное построение применяемое в картографии для изображения на плоскости 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 Схема картографической проекции Трофимов М. Е. 38

Порядок создания картографического изображения • С поверхности эллипсоида прежде всего переносят на плоскость основные 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 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) - 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 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 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 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 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 Эллипсы искажений в нормальной проекции Меркатора Трофимов М. Е. 46

Линия кратчайших расстояний и румбовая линия в проекции Меркатора (внизу) и гномонической (вверху) http: 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. Эллипсы искажения на поверхности эллипсоида и на плоскости в проекции Меркатора Трофимов М. Е. 48

Нормальная проекция Меркатора Трофимов М. Е. 49 Нормальная проекция Меркатора Трофимов М. Е. 49

Искажение площадей в равноугольной проекции Трофимов М. Е. 50 Искажение площадей в равноугольной проекции Трофимов М. Е. 50

Геометрическое представление проекции Ламберта http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 51 Геометрическое представление проекции Ламберта http: //www. geography. hunter. cuny. edu/ Трофимов М. Е. 51

Эллипсы искажений в равновеликой проекции Ламберта Трофимов М. Е. 52 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. 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 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 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 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. 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. 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. 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. 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 Земля в ортографической (слева) и вертикально перспективной (справа) проекциях http: //en. wikipedia. org/ Трофимов М. Е. 61

Трофимов М. Е. 62 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. 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 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 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 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- 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 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 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. 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. 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. 72

Размещение шестиградусных зон и различие проекций Гауса-Крюгера и UTM Трофимов М. Е. 73 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. 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/ 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 Схема зон проекции Гауса-Крюгера в России Трофимов М. Е. 76

Сетка в системе UTM Трофимов М. Е. 77 Сетка в системе UTM Трофимов М. Е. 77

Зоны UTM в США Трофимов М. Е. 78 Зоны UTM в США Трофимов М. Е. 78

Зоны UTM в Европе Трофимов М. Е. 79 Зоны UTM в Европе Трофимов М. Е. 79

Разверстка земной поверхности с помощью многогранника с очень большим количеством граней (мириахедрона) http: //www. 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. 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. 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. 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. 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 Трофимов М. Е. 85

Проекция на оборот: рефракция света отраженного от карты на стене в капле воды (Markus 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. 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 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 Взгляд карикатуриста на разные картографические проекции (Jacques Goldstyn, 1983) Трофимов М. Е. 89