Класифікація картографічних проекцій
Картографічні проекції можна класифікувати за різними ознаками. Однак з точки зору побудови і практичного використання карт найбільш вживаними ознаками їх класифікації є:
- вид меридіанів і паралелей нормальної сітки,
- характер спотворень проекцій.
Класифікація проекцій по виду паралелей і меридіанів нормальної сітки
Азимутальні проекції - проекції, в яких паралелі - концентричні кола, меридіани - їх радіуси, при цьому кути між останніми дорівнюють відповідним різницям довгот. Застосовуються полярні (нормальні), екваторіальні (поперечні) і косі азимутальні проекції, що визначається широтою центральної точки проекції, вибір якої залежить від розташування території.
Циліндричні проекції - проекції, в яких меридіани зображуються рівновіддаленими паралельними прямими, а паралелі - прямими, перпендикулярними до зображень меридіанів. Вигідні для зображення територій, витягнутих уздовж екватора або будь-якої іншої лінії. Застосовуються нормальні, косі і поперечні циліндричні проекції в залежності від розташування зображуваної області.
Конічні проекції - проекції, в яких паралелі зображаються концентричними колами, меридіани - ортогональними їм прямими. У цих проекціях спотворення не залежать від довготи. Особливо придатні для територій, витягнутих уздовж паралелей.
Класифікація проекцій за характером спотворень
Рівнокутні або конформні проекції
Рівнокутні проекції не спотворюють кутів, але дають великі спотворення площ і відстаней. Кут на місцевості завжди дорівнює куту на мапі, лінія пряма на місцевості, пряма на карті. Головним прикладом даної проекції є поперечно-циліндрична проекція Меркатора (1569 г.).
Равнопромежуточние (еквідистантно) проекції
Зберігають сталість масштабу по одному з головних напрямків (взаємно перпендикулярні напрямку, по одному з яких масштаб довжин має найбільшу, а по іншому - найменше значення), але спотворюють кути і відстані по інших напрямках.
Рівновеликі або еквівалентні (равноплощадная)
Проекції не володіють властивістю подоби фігур, тобто спотворюють відстані і кути, але зберігають масштаб площ в межах всієї карти однаковим.
довільні проекції
Проекції не володіють властивістю подоби фігур, але можуть давати найменші спотворення за сукупністю кутів, довжин і площ або найбільш наочно передавати зображення обраних ділянок Землі.
Проекція Гаусса-Крюгера і Universal Transverse Mercator (UTM)
Це різновиди поперечно-циліндричної проекції (Transverse Mercator). Уявний циліндр, на який відбувається проекція, охоплює земний еліпсоїд по меридіану, званому центральним (осьовим) меридіаном зони. Зона - це ділянка земної поверхні, обмежений двома меридіанами. Обидві проекції ділять земний еліпсоїд на 60 зон шириною 6 °. Зони нумеруються із заходу на схід, починаючи з 0 °: зона 1 простягається з меридіана 0 ° до меридіана 6 °, її центральний меридіан 3 °. Зона 2 - з 6 ° до 12 °, і т. Д. Нумерація номенклатурних аркушів починається з 180 °, наприклад, лист N-39 знаходиться в 9-й зоні.
Таким чином, для даної довготи:
- номер зони Гаусса-Крюгера = (ціла частина від ділення довготи на 6 °) + 1,
- центральний меридіан = (номер зони) * 6 ° - 3 °
У проекції Гаусса-Крюгера циліндр стосується еліпсоїда по центральному меридіану, масштаб (scale) уздовж нього дорівнює 1.
UTM - це проекція на січний циліндр, масштаб дорівнює одиниці вздовж двох січних ліній, віддалених від центрального меридіана на 180 000 м.
Циліндр розгортають у площину і накладають прямокутну кілометрову сітку з початком координат в точці перетину екватора і центрального меридіана. Вертикальні лінії сітки паралельні центральному меридіану. Для того щоб все прямокутні координати були позитивні, вводиться східне зміщення (false easting), рівне 500 000 м, т. Е. Координата X на центральному меридіані дорівнює 500 000 м.
У південній півкулі в тих же цілях вводиться північне зміщення (false northing) 10 000 000 м.
Важливо розуміти, що вертикалі кілометрової сітки не орієнтовані точно на північ (за винятком лінії на центральному меридіані), кут розбіжності з меридіанами може становити до 3 °.
Таблиця. Порівняння UTM і проекції Гаусса-Крюгера