Lėktuvas – Aviacijos modeliavimas ir navigacija. Kūginės projekcijos: kartografinio tinklelio tipas, iškraipymų pasiskirstymas, paskirtis Žemėlapis kūginis

Iš popieriaus lapo iškočiokime kūgį parduotuvės „svaro“ pavidalu. Uždėkime kūgį ant savo vielinio gaublio taip, kad kūgio viršus būtų Žemės rutulio ašies tęsinyje virš „šiaurės ašigalio“. Tada kūgis palies Žemės rutulį tam tikra lygiagrete – piečiau, jei kūgis aštrus, šiauriau, jei kūgis bukas. Išpjaukime dienovidinius išilgai pusiaujo ir ties ašigaliu ir, darydami prielaidą, kad visos paralelės, išskyrus sąlyčio lygiagretę, yra tamprios, ištiesinsime dienovidinius taip, kad dienovidiniai ir lygiagretės sutaptų su kūgio paviršiumi. Vėl išpjaudami tinklelį (kartu su popieriumi) išilgai vieno iš dienovidinių ir išskleidę jį į plokštumą, gauname vienodo atstumo kūginę projekciją, kuri išsaugo ilgius išilgai visų dienovidinių ir išilgai liestinės lygiagretės. Visų kitų lygiagrečių ilgiai yra perdėti, šis perdėjimas didėja didėjant atstumui nuo liestinės lygiagretės, todėl ir atskirų langelių plotai yra perdėti.

Kaip ir cilindrinės projekcijos, norint gauti vienodo ploto kūginę projekciją, visų dienovidinių ilgiai turi būti sutrumpinti taip, kad kiekvienos projekcijos ląstelės plotas būtų lygus atitinkamos žemės rutulio ląstelės paviršiui. Priešingai, konforminėje kūginėje projekcijoje dienovidiniai pailgėja tiek, kad paralelės yra perdėtos; pailgėjimo laipsnis didėja didėjant atstumui nuo liestinės lygiagretės.

Kartografinėje praktikoje vietoj liestinės jie dažnai ima kūgį, kuris perpjauna Žemės rutulį išilgai dviejų lygiagrečių. Ši technika šiek tiek pagerina iškraipymų pasiskirstymą: tarp pjūvio paralelių vaizdas bus nuvertintas prieš gamtą, už pjūvio paralelių – perdėtas; pagrindinė skalė bus išsaugota išilgai dviejų atkarpos paralelių.

Visos kūginės projekcijos turi lygiagrečių koncentrinių apskritimų ir tiesių dienovidinių, kylančių iš lygiagrečių centro kampais, proporcingais atitinkamiems kampams gamtoje, pavidalu.

Lengva pereiti nuo vienodo atstumo kūginės projekcijos prie plačiai naudojamos Bonos projekcijos. Norėdami tai padaryti, iš kūgio projekcijos išsaugome apskritimo koncentrines paraleles ir vidurinį dienovidinį. Kitus dienovidinius gausime atidėję atstumus tarp dienovidinių natūra kiekvienoje lygiagretėje (žinoma, perkėlus juos į žemėlapio mastelį) ir gautus taškus sujungę lygiomis kreivėmis.

Bonos projekcija išsaugo ilgius išilgai visų lygiagrečių ir vidurinio dienovidinio ir be iškraipymų perduoda kiekvienos ląstelės plotą; ji lygi. Atstumas tarp tinklelio lygiagrečių, kurios yra koncentriniai apskritimai, visur yra pastovus ir lygus atstumui tarp lygiagrečių gamtoje. Taigi maža trapecija ant rutulio ir projekcijos turi vienodus pagrindus (lygiagrečius segmentus) ir aukštį.

Paskaitos planas
1. Projekcijų klasifikavimas pagal normalaus kartografinio tinklelio tipą.
2. Projekcijų klasifikavimas priklausomai nuo pagalbinio kartografinio paviršiaus orientacijos.
3. Projekcijų pasirinkimas.
4. Projekcijų atpažinimas.

6.1. PROJEKTŲ KLASIFIKACIJA PAGAL NORMALUS TINKLELIO TIPĄ

Kartografinėje praktikoje paplitęs projekcijų klasifikavimas pagal pagalbinio geometrinio paviršiaus tipą, kuris gali būti naudojamas jų konstrukcijoje. Šiuo požiūriu skiriamos iškyšos: cilindrinės, kai cilindro šoninis paviršius tarnauja kaip pagalbinis paviršius; kūginė, kai pagalbinė plokštuma yra šoninis kūgio paviršius; azimutinis, kai pagalbinis paviršius yra plokštuma (vaizdo plokštuma).
Paviršiai, ant kurių projektuojamas Žemės rutulys, gali būti jį liesti arba skenuoti. Jie taip pat gali būti orientuoti skirtingai.
Projekcijos, kurių konstrukcijoje cilindro ir kūgio ašys buvo sulygiuotos su Žemės rutulio poliarine ašimi, o paveikslo plokštuma, ant kurios buvo projektuojamas vaizdas, buvo išdėstytos tangentiškai poliaus taške, vadinamos normaliomis.
Geometrinė šių iškyšų konstrukcija yra labai aiški.

6.1.1. Cilindrinės projekcijos

Dėl samprotavimo paprastumo vietoj elipsoido naudojame rutulį. Rutulį apgaubiame į pusiaujo liestinę cilindre (6.1 pav., a).

Ryžiai. 6.1. Kartografinio tinklelio konstravimas vienodo ploto cilindrinėje projekcijoje

Tęsiame dienovidinių PA, PB, PV, ... plokštumas ir šių plokštumų sankirtą su cilindro šoniniu paviršiumi laikome dienovidinių ant jo atvaizdu. Jei cilindro šoninį paviršių nupjausime išilgai generatrix aAa 1 ir išdėstykite jį plokštumoje, tada dienovidiniai bus pavaizduoti kaip lygiagrečios vienodai išdėstytos tiesios linijos aAa 1 , bBB 1 , vVv 1 ... statmenai pusiaujui ABV.
Paralelių vaizdą galima gauti įvairiais būdais. Vienas iš jų yra lygiagrečių plokštumų tęsinys sankirtoje su cilindro paviršiumi, kuris plėtojant suteiks antrą lygiagrečių tiesių, statmenų dienovidiniams, šeimą.
Gauta cilindrinė projekcija (6.1 pav., b) bus lygus, nes sferinio diržo AGDE šoninis paviršius, lygus 2πRh (kur h yra atstumas tarp plokštumų AG ir ED), atitinka šio diržo vaizdo plotą nuskaitant. Pagrindinė skalė išlaikoma išilgai pusiaujo; privatūs masteliai didėja išilgai lygiagretės, o mažėja palei dienovidinius tolstant nuo pusiaujo.
Kitas lygiagrečių padėties nustatymo būdas yra pagrįstas dienovidinių ilgių išsaugojimu, ty pagrindinės skalės išilgai visų dienovidinių išsaugojimu. Šiuo atveju cilindrinė projekcija bus vienodais atstumais išilgai dienovidinių.
Dėl lygiakampis Cilindrinei projekcijai reikalingas pastovus mastelis visomis kryptimis bet kuriame taške, todėl tolstant nuo pusiaujo reikia padidinti mastelį išilgai dienovidinių, atsižvelgiant į mastelio padidėjimą išilgai lygiagrečių atitinkamose platumose.
Dažnai vietoj liestinio cilindro naudojamas cilindras, pjaunantis sferą išilgai dviejų lygiagrečių (6.2 pav.), išilgai kurių skenuojant išsaugoma pagrindinė skalė. Šiuo atveju dalinės skalės išilgai visų lygiagrečių tarp atkarpos lygiagrečių bus mažesnės, o likusiose lygiagretėse - didesnės nei pagrindinė skalė.


Ryžiai. 6.2. Cilindras, pjaunantis rutulį išilgai dviejų lygiagrečių

6.1.2. Kūginės projekcijos

Norėdami sukonstruoti kūginę projekciją, rutulio kūgio liestine išilgai lygiagrečios ABCD (6.3 pav., a).


Ryžiai. 6.3. Kartografinio tinklelio konstravimas vienodo atstumo kūginėje projekcijoje

Panašiai kaip ir ankstesnėje konstrukcijoje, tęsiame dienovidinių PA, PB, PV, ... plokštumas ir laikome jų susikirtimus su šoniniu kūgio paviršiumi kaip dienovidinių ant jo vaizdą. Išvyniojus šoninį kūgio paviršių plokštumoje (6.3 pav., b), dienovidiniai bus pavaizduoti radialinėmis tiesėmis TA, TB, TV, ..., kylančiomis iš taško T. Atkreipkite dėmesį, kad kampai tarp jie (dienovidinių konvergencija) bus proporcingi (bet nėra lygūs) ilgumų skirtumams. Išilgai liestinės lygiagretės ABV (apskritimo lankas, kurio spindulys TA) išsaugoma pagrindinė skalė.
Kitų lygiagrečių, pavaizduotų koncentrinių apskritimų lankais, padėtis gali būti nustatyta pagal tam tikras sąlygas, iš kurių viena – pagrindinės skalės išilgai dienovidinių išsaugojimas (AE = Ae) – veda į kūginę vienodo atstumo projekciją.

6.1.3. Azimutalinės projekcijos

Azimutalinei projekcijai sukurti naudosime rutulio plokštumos liestinę poliaus P taške (6.4 pav.). Meridianų plokštumų susikirtimas su liestinės plokštuma suteikia dienovidinių Pa, Pe, Pv, ... vaizdą tiesių linijų pavidalu, kurių kampai lygūs ilgumos skirtumams. Lygiagretės, kurios yra koncentriniai apskritimai, gali būti apibrėžtos įvairiai, pavyzdžiui, nubrėžtos spinduliais, lygiais ištiesintų dienovidinių lankams nuo poliaus iki atitinkamos lygiagretės PA = Pa. Tokia projekcija būtų vienodu atstumu įjungta dienovidiniai ir išsaugo pagrindinį mastelį išilgai jų.


Ryžiai. 6.4. Kartografinio tinklelio konstravimas azimutalinėje projekcijoje

Ypatingas azimutinių projekcijų atvejis yra daug žadantis projekcijos, pastatytos pagal geometrinės perspektyvos dėsnius. Šiose projekcijose kiekvienas Žemės rutulio paviršiaus taškas perkeliamas į vaizdo plokštumą pagal spindulius, kylančius iš vieno taško NUO vadinamas požiūriu. Priklausomai nuo požiūrio taško padėties Žemės rutulio centro atžvilgiu, projekcijos skirstomos į:

  • centrinis - žvilgsnio taškas sutampa su Žemės rutulio centru;
  • stereografinis - žiūrėjimo taškas yra Žemės rutulio paviršiuje taške, kuris yra diametraliai priešingas paveikslo plokštumos sąlyčio su Žemės rutulio paviršiumi taškui;
  • išorės - žvilgsnis išimamas iš Žemės rutulio;
  • ortografinis - žvilgsnis nukeliamas iki begalybės, t.y. projekcija vykdoma lygiagrečiais spinduliais.


Ryžiai. 6.5. Perspektyvinių projekcijų tipai: a - centrinė;
b - stereografinis; in - išorinis; d – ortografinis.

6.1.4. Sąlyginės projekcijos

Sąlyginės projekcijos yra projekcijos, kurioms neįmanoma rasti paprastų geometrinių analogų. Jie kuriami atsižvelgiant į tam tikras sąlygas, pavyzdžiui, norimą geografinio tinklelio tipą, vienokį ar kitokį iškraipymų pasiskirstymą žemėlapyje, tam tikro tipo tinklelį ir pan. azimutinės ir kitos projekcijos, gautos konvertuojant vieną ar kelias pirmines projekcijas.
At pseudocilindrinis pusiaujo ir lygiagrečios projekcijos yra tiesės, lygiagrečios viena kitai (dėl to jos panašios į cilindrines projekcijas), o dienovidiniai yra kreivės, simetriškos vidutiniam tiesiniam dienovidiniam (6.6 pav.).


Ryžiai. 6.6. Kartografinio tinklelio vaizdas pseudocilindrinėje projekcijoje.

At pseudokoninis lygiagrečios projekcijos – tai koncentrinių apskritimų lankai, o dienovidiniai – kreivės, simetriškos apie vidutinį tiesinį dienovidinį (6.7 pav.);


Ryžiai. 6.7. Žemėlapio tinklelis vienoje iš pseudokoninių projekcijų

Sukurti tinklelį polikoninė projekcija gali būti pavaizduotas projektuojant Žemės rutulio tinklelio segmentus į paviršių kelis liestinės kūgiai ir vėlesnis vystymasis į kūgių paviršiuje susidariusių juostelių plokštumą. Bendras tokio dizaino principas parodytas 6.8 pav.

Ryžiai. 6.8. Polikoninės projekcijos sudarymo principas:
a - kūgių padėtis; b - juostelės; c - šluoti

laiškuose S kūgių viršūnės nurodytos paveikslėlyje. Kiekvienam kūgiui projektuojama rutulio paviršiaus platumos pjūvis, esantis greta atitinkamo kūgio prisilietimo lygiagretės.
Kartografinių tinklelių atsiradimui polikoninėje projekcijoje būdinga tai, kad dienovidiniai yra lenktų linijų pavidalo (išskyrus vidurinę - tiesias), o paralelės yra ekscentrinių apskritimų lankai.
Polikoninėse projekcijose, naudojamose pasaulio žemėlapiams sudaryti, pusiaujo pjūvis projektuojamas ant liestinės cilindro, todėl gautame tinklelyje pusiaujas yra tiesės formos, statmenos viduriniam dienovidiniui.
Nuskenavus kūgius, gaunamas šių pjūvių vaizdas juostelių pavidalu plokštumoje (6.8 pav., b); juostelės liečiasi išilgai vidurinio žemėlapio dienovidinio. Galutinę formą tinklelis įgyja pašalinus tarpelius tarp juostų tempimo būdu (6.8 pav., c).


Ryžiai. 6.9. Kartografinis tinklelis viename iš polikonių

Daugiakampės projekcijos - projekcijos, gautos projektuojant i rutulio liestine arba sekanta (elipsoidas) daugiabriaunio (6.10 pav.) pavirsiu. Dažniausiai kiekvienas veidas yra lygiašonė trapecija, nors galimi ir kiti variantai (pavyzdžiui, šešiakampiai, kvadratai, rombai). Daugiakampių yra įvairių kelių juostų projekcijos, be to, juosteles galima "karpyti" tiek išilgai dienovidinių, tiek išilgai lygiagrečių. Tokios projekcijos yra naudingos tuo, kad kiekvienos briaunos ar juostos iškraipymas yra labai mažas, todėl jos visada naudojamos kelių lapų žemėlapiams. Topografinė ir geodezinė-topografinė sukurta išskirtinai daugialypėje projekcijoje, o kiekvieno lapo rėmas yra trapecija, sudaryta iš dienovidinių ir lygiagrečių linijų. Už tai reikia „mokėti“ – žemėlapio lapų blokas negali būti sujungtas išilgai bendro rėmo be tarpų.


Ryžiai. 6.10. Daugiakampės projekcijos schema ir žemėlapio lapų išdėstymas

Pažymėtina, kad šiandien pagalbiniai paviršiai žemėlapio projekcijoms gauti nenaudojami. Niekas nededa kamuoliuko į cilindrą ir nededa ant jo kūgio. Tai tik geometrinės analogijos, leidžiančios suprasti geometrinę projekcijos esmę. Projekcijų paieška atliekama analitiškai. Kompiuterinis modeliavimas leidžia greitai apskaičiuoti bet kokią projekciją su nurodytais parametrais, o automatiniai grafų braižytuvai nesunkiai nubraižo atitinkamą dienovidinių ir paralelių tinklelį, o esant reikalui – izokolio žemėlapį.
Yra specialūs projekcijų atlasai, leidžiantys pasirinkti tinkamą projekciją bet kuriai teritorijai. Pastaruoju metu sukurti elektroniniai projekciniai atlasai, kurių pagalba nesunku rasti tinkamą tinklelį, iš karto įvertinti jo savybes, o prireikus atlikti tam tikras modifikacijas ar transformacijas interaktyviu režimu.

6.2. PROJEKTŲ KLASIFIKACIJA PRIKLAUSOMAS NUO PAGALBINIO KARTOGRAFIJOS PAVIRŠIAUS ORIENTACIJOS

Įprastos projekcijos - projekcijos plokštuma paliečia Žemės rutulį poliaus taške arba cilindro (kūgio) ašis sutampa su Žemės sukimosi ašimi (6.11 pav.).


Ryžiai. 6.11. Įprastos (tiesioginės) projekcijos

Skersinės projekcijos - projekcijos plokštuma tam tikru tašku liečia pusiaują arba cilindro (kūgio) ašis sutampa su pusiaujo plokštuma (6.12 pav.).




Ryžiai. 6.12. Skersinės projekcijos

įstrižos projekcijos - projekcijos plokštuma bet kuriame taške liečiasi su Žemės rutuliu (6.13 pav.).


Ryžiai. 6.13. įstrižos projekcijos

Iš įstrižųjų ir skersinių projekcijų dažniausiai naudojamos įstrižinės ir skersinės cilindrinės, azimutinės (perspektyvinės) ir pseudoazimutinės projekcijos. Skersiniai azimutai naudojami pusrutulių žemėlapiams, įstrižai - teritorijoms, kurios turi apvalią formą. Žemynų žemėlapiai dažnai daromi skersinėmis ir įstrižomis azimuto projekcijomis. Gauss-Kruger skersinė cilindrinė projekcija naudojama valstybės topografiniams žemėlapiams.

6.3. PROJEKTŲ ATRANKA

Projekcijų pasirinkimą įtakoja daug veiksnių, kuriuos galima sugrupuoti taip:

  • kartografuojamos teritorijos geografines ypatybes, jos padėtį Žemės rutulyje, dydį ir konfigūraciją;
  • žemėlapio paskirtis, mastelis ir tema, numatomas vartotojų diapazonas;
  • žemėlapio naudojimo sąlygos ir būdai, uždaviniai, kurie bus sprendžiami naudojant žemėlapį, matavimo rezultatų tikslumo reikalavimai;
  • pačios projekcijos ypatybės - ilgių, plotų, kampų iškraipymų dydis ir jų pasiskirstymas po teritoriją, dienovidinių ir lygiagrečių forma, jų simetrija, polių vaizdas, trumpiausio atstumo linijų kreivumas.

Pirmosios trys veiksnių grupės nustatomos iš pradžių, ketvirtoji priklauso nuo jų. Jei žemėlapis sudaromas navigacijai, turi būti naudojama Mercator konforminė cilindrinė projekcija. Jei Antarktida bus kartojama, beveik neabejotinai bus pritaikyta normali (polinė) azimutinė projekcija ir pan.
Šių veiksnių reikšmė gali būti skirtinga: vienu atveju į pirmą vietą keliamas matomumas (pavyzdžiui, mokyklos sieniniam žemėlapiui), kitu – žemėlapio naudojimo ypatumai (navigacija), trečiu – padėtis. Žemės rutulio teritorijos (poliarinio regiono). Galimi bet kokie deriniai, taigi ir skirtingi projekcijų variantai. Be to, pasirinkimas yra labai didelis. Tačiau vis tiek galima nurodyti kai kurias pageidaujamas ir tradicines prognozes.
Pasaulio žemėlapiai dažniausiai sudaromos cilindrinėse, pseudocilindrinėse ir polikūginėse projekcijose. Siekiant sumažinti iškraipymus, dažnai naudojami atsekantys cilindrai, o kartais pateikiamos pseudocilindrinės projekcijos su pertraukomis vandenynuose.
Pusrutulio žemėlapiai visada statomas azimutinėse projekcijose. Vakarų ir rytų pusrutuliams natūralu imti skersines (pusiaujo) projekcijas, šiauriniam ir pietiniam pusrutuliams – normalią (poliarinę), o kitais atvejais (pavyzdžiui, žemyno ir vandenyno pusrutuliams) – pasvirusias azimutines projekcijas.
Žemyno žemėlapiai Europa, Azija, Šiaurės Amerika, Pietų Amerika, Australija ir Okeanija dažniausiai statomos vienodo ploto įstrižinėse azimuto projekcijose, Afrikai ima skersines, o Antarktidoje – normalias azimuto projekcijas.
Pasirinktų šalių žemėlapiai , administraciniai regionai, provincijos, valstijos atliekamos įstrižomis konforminėmis ir vienodo ploto kūginėmis arba azimutinėmis projekcijomis, tačiau daug kas priklauso nuo teritorijos konfigūracijos ir jos padėties Žemės rutulyje. Mažuose plotuose projekcijos pasirinkimo problema netenka aktualumo, gali būti naudojamos skirtingos konforminės projekcijos, turint omenyje, kad ploto iškraipymai mažuose plotuose yra beveik nepastebimi.
Topografiniai žemėlapiai Ukraina sukurta skersinėje cilindrinėje Gauso projekcijoje, o JAV ir daugelyje kitų Vakarų šalių - universalioje skersinėje cilindrinėje Mercator projekcijoje (sutrumpintai kaip UTM). Abi projekcijos yra artimos savo savybėmis; iš tikrųjų abu yra kelių ertmių.
Jūrų ir aeronautikos žemėlapiai visada pateikiami išskirtinai cilindrinėje Merkatoriaus projekcijoje, o teminiai jūrų ir vandenynų žemėlapiai sukuriami įvairiose, kartais gana sudėtingose ​​projekcijose. Pavyzdžiui, bendram Atlanto ir Arkties vandenynų demonstravimui naudojamos specialios projekcijos su ovaliais izokoliais, o viso Pasaulio vandenyno vaizdui – vienodo ploto projekcijos su pertraukomis žemynuose.
Bet kokiu atveju, renkantis projekciją, ypač teminiams žemėlapiams, reikia turėti omenyje, kad žemėlapio iškraipymai dažniausiai būna minimalūs centre ir sparčiai didėja link kraštų. Be to, kuo mažesnis žemėlapio mastelis ir platesnė erdvinė aprėptis, tuo daugiau dėmesio reikėtų skirti „matematiniams“ projekcijos atrankos veiksniams, ir atvirkščiai – mažiems plotams ir dideliems masteliams „geografiniai“ veiksniai tampa labiau. reikšmingas.

6.4. PROJEKCIJOS ATPAŽINIMAS

Atpažinti projekciją, kurioje brėžiamas žemėlapis, reiškia nustatyti jo pavadinimą, nustatyti, ar jis priklauso vienai ar kitai rūšiai, klasei. Tai būtina norint susidaryti supratimą apie projekcijos ypatybes, iškraipymo pobūdį, pasiskirstymą ir dydį – žodžiu, norint žinoti, kaip naudoti žemėlapį, ko iš jo galima tikėtis.
Kai kurios normalios projekcijos iš karto atpažįstami pagal dienovidinių ir paralelių atsiradimą. Pavyzdžiui, nesunkiai atpažįstamos normalios cilindrinės, pseudocilindrinės, kūginės, azimutinės projekcijos. Tačiau net ir patyręs kartografas neatpažįsta daugelio savavališkų projekcijų; norint atskleisti jų lygiakampį, lygiavertiškumą ar vienodumą vienoje iš krypčių, žemėlapyje reikės atlikti specialius matavimus. Tam yra specialios technikos: pirmiausia nustatoma rėmo forma (stačiakampis, apskritimas, elipsė), kaip vaizduojami poliai, tada atstumai tarp gretimų lygiagrečių palei dienovidinį, gretimų plotas. tinklelio ląstelės, dienovidinių ir lygiagrečių susikirtimo kampai, jų kreivumo pobūdis ir kt. .P.
Yra specialių projekcinės lentelės pasaulio, pusrutulių, žemynų ir vandenynų žemėlapiams. Atlikę reikiamus matavimus tinklelyje, tokioje lentelėje galite rasti projekcijos pavadinimą. Tai suteiks supratimo apie jo savybes, leis įvertinti kiekybinio nustatymo galimybes šiame žemėlapyje, pasirinkti tinkamą žemėlapį su izokoliais pataisoms.

Klausimai savikontrolei:

  1. Kaip projekcijos klasifikuojamos pagal pagalbinio paviršiaus tipą?
  2. Kaip klasifikuojamos projekcijos, priklausomai nuo pagalbinio paviršiaus ašies padėties Žemės rutulio sukimosi ašies atžvilgiu?
  3. Koks yra polikoninės projekcijos konstravimo principas?
  4. Kaip gaunamos azimutinės projekcijos?
  5. Kaip gauti įstrižą liestinės cilindro projekciją?
  6. Kaip gauti azimuto pusiaujo projekciją?
  7. Kokius perspektyvinių projekcijų tipus žinote? Pateikite jiems trumpą aprašymą.
  8. Kokios projekcijos laikomos sąlyginėmis?
  9. Kokie veiksniai įtakoja žemėlapio projekcijos pasirinkimą?
  10. Kokiose projekcijose dažniausiai sudaromi pasaulio žemėlapiai, jūrų ir aeronautikos žemėlapiai, topografiniai žemėlapiai, atskirų šalių žemėlapiai, žemynų žemėlapiai, pusrutulių žemėlapiai?
  11. Kaip nustatomos prognozės?

Pereinant nuo fizinio Žemės paviršiaus prie jo atvaizdavimo plokštumoje (žemėlapyje), atliekamos dvi operacijos: žemės paviršiaus su kompleksiniu reljefu projektavimas į žemės elipsoido paviršių, kurio matmenis nustato geodezinių ir astronominių matavimų priemonėmis, o elipsoido paviršiaus vaizdas plokštumoje, naudojant vieną iš kartografinių projekcijų.
Žemėlapio projekcija yra specifinis elipsoido paviršiaus atvaizdavimo plokštumoje būdas.
Žemės paviršiaus atvaizdavimas plokštumoje atliekamas įvairiais būdais. Paprasčiausias yra perspektyvą . Jo esmė yra vaizdo projektavimas nuo Žemės modelio paviršiaus (gaublio, elipsoido) ant cilindro ar kūgio paviršiaus, po kurio sferinis vaizdas paverčiamas plokštuma (cilindro, kūgio formos) arba tiesioginis sferinio vaizdo projekcija į plokštumą. (azimutas).
Vienas paprastas būdas suprasti, kaip žemėlapio projekcijos keičia erdvines savybes, yra vizualizuoti šviesos projekciją per Žemę į paviršių, vadinamą projekciniu paviršiumi.
Įsivaizduokite, kad Žemės paviršius yra skaidrus ir ant jo yra žemėlapio tinklelis. Apvyniokite popieriaus lapą aplink žemę. Šviesos šaltinis, esantis žemės centre, mestų šešėlius nuo tinklelio ant popieriaus lapo. Dabar galite išskleisti popierių ir padėkite jį lygiai. Koordinačių tinklelio forma ant plokščio popieriaus paviršiaus labai skiriasi nuo jos formos Žemės paviršiuje (5.1 pav.).

Ryžiai. 5.1. Geografinės koordinačių sistemos tinklelis, projektuojamas ant cilindrinio paviršiaus

Žemėlapio projekcija iškraipė kartografinį tinklelį; objektai prie stulpo yra pailgi.
Statant perspektyviu būdu nereikia naudoti matematikos dėsnių. Atkreipkite dėmesį, kad šiuolaikinėje kartografijoje yra statomi kartografiniai tinkleliai analitinis (matematiniu) būdu. Jo esmė slypi kartografinio tinklelio mazgų (dienovidinių ir lygiagrečių susikirtimo taškų) padėties apskaičiavime. Skaičiavimas atliekamas sprendžiant lygčių sistemą, kuri susieja mazgų taškų geografinę platumą ir geografinę ilgumą ( φ, λ ) su jų stačiakampėmis koordinatėmis ( x, y) ant paviršiaus. Šią priklausomybę galima išreikšti dviem formos lygtimis:

x = f 1 (φ, λ); (5.1)
y = f 2 (φ, λ), (5.2)

vadinamos žemėlapio projekcijų lygtimis. Jie leidžia apskaičiuoti stačiakampes koordinates x, y rodomas taškas pagal geografines koordinates φ ir λ . Galimų funkcinių priklausomybių, taigi ir projekcijų, skaičius yra neribotas. Tik būtina, kad kiekvienas taškas φ , λ elipsoidas plokštumoje buvo pavaizduotas unikaliai atitinkamu tašku x, y ir kad vaizdas būtų ištisinis.

5.2. IŠKRAIŠIMAS

Išskaidyti sferoidą į plokštumą nėra lengviau nei išlyginti arbūzo žievelės gabalėlį. Einant į plokštumą, kaip taisyklė, kampai, plotai, linijų formos ir ilgiai yra iškraipomi, todėl konkretiems tikslams galima sukurti projekcijas, kurios žymiai sumažins bet kokio tipo iškraipymą, pavyzdžiui, plotus. Kartografinis iškraipymas yra žemės paviršiaus atkarpų ir ant jų esančių objektų geometrinių savybių pažeidimas, kai jie pavaizduoti plokštumoje. .
Visų rūšių iškraipymai yra glaudžiai susiję. Jie yra tokie santykiai, kad sumažėjus vieno tipo iškraipymams, iš karto padidėja kito. Mažėjant ploto iškraipymui, kampo iškraipymas didėja ir pan. Ryžiai. 5.2 paveiksle parodyta, kaip 3D objektai suspaudžiami, kad tilptų ant lygaus paviršiaus.

Ryžiai. 5.2. Sferinio paviršiaus projektavimas ant projekcinio paviršiaus

Skirtinguose žemėlapiuose iškraipymai gali būti įvairaus dydžio: didelio mastelio žemėlapiuose jie beveik nepastebimi, tačiau mažo mastelio žemėlapiuose gali būti labai dideli.
XIX amžiaus viduryje prancūzų mokslininkas Nicolas Augustas Tissot pateikė bendrą iškraipymų teoriją. Savo darbe jis pasiūlė naudoti specialią iškraipymo elipsės, kurios yra be galo mažos elipsės bet kuriame žemėlapio taške, vaizduojančios be galo mažus apskritimus atitinkamame žemės elipsoido arba gaublio paviršiaus taške. Elipsė tampa apskritimu nulinio iškraipymo taške. Keičiant elipsės formą, atsispindi kampų ir atstumų iškraipymo laipsnis, o dydis – sričių iškraipymo laipsnis.

Ryžiai. 5.3. Elipsė žemėlapyje ( a) ir atitinkamą apskritimą ant žemės rutulio ( b)

Iškraipymo elipsė žemėlapyje gali užimti skirtingą padėtį, palyginti su dienovidiniu, einančiu per jo centrą. Iškraipymo elipsės orientacija žemėlapyje dažniausiai nustatoma pagal savo pusiau didžiosios ašies azimutą . Kampas tarp dienovidinio, einančio per iškraipymo elipsės centrą, šiaurinės krypties ir artimiausios pusiau pagrindinės ašies vadinamas iškraipymo elipsės orientacijos kampas. Ant pav. 5.3, ašis kampas pažymėtas raide BET 0 , ir atitinkamą Žemės rutulio kampą α 0 (5.3 pav., b).
Bet kurios krypties azimutai žemėlapyje ir Žemės rutulyje visada matuojami nuo dienovidinio šiaurinės krypties pagal laikrodžio rodyklę ir gali turėti reikšmes nuo 0 iki 360°.
Bet kokia savavališka kryptis ( Gerai) žemėlapyje arba žemės rutulyje ( O 0 Į 0 ) gali būti nustatytas pagal tam tikros krypties azimutą ( BET- žemėlapyje, α - Žemės rutulyje) arba kampas tarp pusiau pagrindinės ašies, artimiausios dienovidinio šiaurinei krypčiai, ir nurodytos krypties ( v- žemėlapyje, u– Žemės rutulyje).

5.2.1. Ilgio iškraipymas

Ilgio iškraipymas – pagrindinis iškraipymas. Likę iškraipymai logiškai išplaukia iš to. Ilgio iškraipymas reiškia plokščio vaizdo mastelio nenuoseklumą, pasireiškiantį mastelio pasikeitimu nuo taško iki taško ir net tame pačiame taške, priklausomai nuo krypties.
Tai reiškia, kad žemėlapyje yra 2 mastelio tipai:

  • pagrindinė skalė (M);
  • privačiu mastu .

pagrindinė skalė žemėlapiai vadina bendrą Žemės rutulio sumažinimo laipsnį iki tam tikro dydžio Žemės rutulio, iš kurio žemės paviršius perkeliamas į plokštumą. Tai leidžia spręsti apie segmentų ilgio sumažėjimą, kai jie perkeliami iš Žemės rutulio į Žemės rutulį. Pagrindinė skalė parašyta po pietiniu žemėlapio rėmeliu, tačiau tai nereiškia, kad bet kurioje žemėlapio vietoje išmatuota atkarpa atitiks atstumą žemės paviršiuje.
Mastelis tam tikrame žemėlapio taške tam tikra kryptimi vadinamas privatus . Jis apibrėžiamas kaip be galo mažo segmento santykis žemėlapyje dl Į į atitinkamą segmentą elipsoido paviršiuje dl W . Privataus masto ir pagrindinio mastelio santykis, žymimas μ , apibūdina ilgių iškraipymą

(5.3)

Norėdami įvertinti tam tikros skalės nukrypimą nuo pagrindinės, naudokite sąvoką priartinti (NUO) apibrėžtas ryšiu

(5.4)

Iš (5.4) formulės matyti, kad:

  • adresu NUO= 1 dalinė skalė lygi pagrindinei skalei ( µ = M), t.y., tam tikrame žemėlapio taške tam tikra kryptimi nėra ilgio iškraipymų;
  • adresu NUO> 1 dalinė skalė didesnė už pagrindinę ( µ > M);
  • adresu NUO < 1 частный масштаб мельче главного (µ < М ).

Pavyzdžiui, jei pagrindinis žemėlapio mastelis yra 1: 1 000 000, priartinkite NUO tada lygus 1,2 µ \u003d 1,2 / 1 000 000 \u003d 1/833 333, t.y. vienas centimetras žemėlapyje atitinka maždaug 8,3 km ant žemės. Privati ​​skalė didesnė už pagrindinę (trupmenos vertė didesnė).
Vaizduojant Žemės rutulio paviršių plokštumoje, dalinės mastelės bus skaitine tvarka didesnės arba mažesnės už pagrindinę mastelį. Jei laikysime pagrindinę skalę, lygią vienetui ( M= 1), tada dalinės skalės bus skaitiniu požiūriu didesnės arba mažesnės už vienetą. Tokiu atveju pagal privačią mastelį, skaitiniu būdu lygų mastelio padidėjimui, reikia suprasti begalinio mažo atkarpos santykį tam tikrame žemėlapio taške tam tikra kryptimi ir atitinkamą be galo mažą rutulio atkarpą:

(5.5)

Dalinis mastelio nuokrypis (µ )iš vienybės nustato ilgio iškraipymą tam tikrame žemėlapio taške tam tikra kryptimi ( V):

V = µ - 1 (5.6)

Dažnai ilgio iškraipymas išreiškiamas vieneto procentais, t.y., pagrindine skale, ir vadinamas santykinis ilgio iškraipymas :

q = 100 (µ - 1) = V × 100(5.7)

Pavyzdžiui, kada µ = 1,2 ilgio iškraipymas V= +0,2 arba santykinis ilgio iškraipymas V= +20%. Tai reiškia, kad 1 ilgio segmentas cm, paimtas ant Žemės rutulio, žemėlapyje bus rodomas kaip 1,2 ilgio segmentas cm.
Apie ilgio iškraipymą žemėlapyje patogu spręsti lyginant dienovidinio atkarpų tarp gretimų lygiagrečių dydį. Jei jie visur vienodi, tai nėra ilgių iškraipymo išilgai dienovidinių, jei tokios lygybės nėra (5.5 pav. atkarpos AB ir CD), tada atsiranda linijų ilgių iškraipymas.


Ryžiai. 5.4. Rytų pusrutulio žemėlapio dalis, rodanti kartografinius iškraipymus

Jei žemėlapis vaizduoja tokį didelį plotą, kad rodo ir pusiaują 0º, ir lygiagretę 60° platumos, tai iš jo nesunku nustatyti, ar išilgai lygiagrečių nėra ilgių iškraipymo. Norėdami tai padaryti, pakanka palyginti pusiaujo segmentų ilgį ir lygiagrečius su 60 ° platuma tarp gretimų meridianų. Yra žinoma, kad 60° platumos lygiagretė yra du kartus trumpesnė už pusiaują. Jei žemėlapyje nurodytų atkarpų santykis yra toks pat, tai ilgiai išilgai lygiagrečių neiškraipomi; kitu atveju jis egzistuoja.
Didžiausias ilgio iškraipymo rodiklis tam tikrame taške (didžioji iškraipymo elipsės pusiau ašis) žymimas lotyniška raide a, o mažiausia (pusiau mažoji iškraipymo elipsės ašis) - b. Viena kitai statmenos kryptys, kuriomis veikia didžiausias ir mažiausias ilgio iškraipymo rodiklis, vadinamos pagrindinėmis kryptimis .
Norint įvertinti įvairius žemėlapių iškraipymus, visų dalinių mastelių, didžiausią reikšmę turi daliniai masteliai dviem kryptimis: palei dienovidinius ir išilgai paralelių. privačiu mastu palei dienovidinį paprastai žymimas raide m , ir privataus masto lygiagrečiai - laiškas n.
Santykinai mažų teritorijų (pavyzdžiui, Ukrainos) nedidelio mastelio žemėlapių ribose ilgio mastelių nuokrypiai nuo žemėlapyje nurodyto mastelio yra nedideli. Ilgio matavimo klaidos šiuo atveju neviršija 2 - 2,5% išmatuoto ilgio ir jų galima nepaisyti dirbant su mokykliniais žemėlapiais. Prie kai kurių apytikslių matavimų žemėlapių pridedama matavimo skalė ir aiškinamasis tekstas.
Ant jūriniai žemėlapiai , pastatytas Merkatoriaus projekcijoje ir ant kurio loksodromas pavaizduotas tiesia linija, speciali tiesinė skalė nepateikta. Jo vaidmenį atlieka rytiniai ir vakariniai žemėlapio rėmai, kurie yra dienovidiniai, suskirstyti į skyrius per 1′ platumos.
Jūrų navigacijoje atstumai matuojami jūrmylėmis. Jūrinė mylia yra vidutinis dienovidinio lanko ilgis 1′ platumos. Jame yra 1852 m m. Taigi jūros žemėlapio kadrai iš tikrųjų yra suskirstyti į segmentus, lygius vienai jūrmylei. Tiesia linija nustatant atstumą tarp dviejų žemėlapio taškų dienovidinio minutėmis, gaunamas tikrasis atstumas jūrmylėmis palei loksodromą.


5.5 pav. Atstumų matavimas jūros žemėlapyje.

5.2.2. Kampo iškraipymas

Kampiniai iškraipymai logiškai išplaukia iš ilgio iškraipymų. Kampų skirtumas tarp krypčių žemėlapyje ir atitinkamų krypčių elipsoido paviršiuje laikomas kampų iškraipymo žemėlapyje charakteristika.
Dėl kampo iškraipymo tarp kartografinio tinklelio eilučių jie paima savo nuokrypio vertę nuo 90 ° ir pažymi ją graikiška raide ε (epsilonas).
ε = Ө - 90°, (5.8)
kur Ө (teta) – žemėlapyje matuojamas kampas tarp dienovidinio ir lygiagretės.

5.4 paveiksle nurodyta, kad kampas Ө yra lygus 115°, todėl ε = 25°.
Taške, kur dienovidinio ir lygiagretės susikirtimo kampas išlieka tiesiai žemėlapyje, kampai tarp kitų krypčių žemėlapyje gali būti keičiami, nes bet kuriame taške kampo iškraipymo dydis gali keistis priklausomai nuo krypties.
Bendrajam kampų iškraipymo rodikliui ω (omega) imamas didžiausias kampo iškraipymas tam tikrame taške, lygus skirtumui tarp jo dydžio žemėlapyje ir žemės elipsoido (rutulio) paviršiuje. Kai žinoma x rodikliai a ir b vertė ω nustatoma pagal formulę:

(5.9)

5.2.3. Ploto iškraipymas

Ploto iškraipymai logiškai išplaukia iš ilgio iškraipymų. Iškraipymo elipsės ploto nuokrypis nuo pradinio elipsoido ploto laikomas ploto iškraipymo charakteristika.
Paprastas būdas nustatyti tokio tipo iškraipymą yra lyginti kartografinio tinklelio langelių plotus, apribotus to paties pavadinimo paralelėmis: jei langelių plotai lygūs, iškraipymo nėra. Tai visų pirma vyksta pusrutulio žemėlapyje (4.4 pav.), kuriame užtamsintos ląstelės skiriasi savo forma, bet turi tą patį plotą.
Ploto iškraipymo indeksas (R) apskaičiuojamas kaip didžiausio ir mažiausio ilgio iškraipymo tam tikroje žemėlapio vietoje rodiklių sandauga
p = a × b (5.10)
Pagrindinės kryptys tam tikrame žemėlapio taške gali sutapti su kartografinio tinklelio linijomis, bet gali nesutapti su jomis. Tada rodikliai a ir b pagal garsųjį m ir n apskaičiuojamas pagal formules:

(5.11)
(5.12)

Į lygtis įtrauktas iškraipymo koeficientas R atpažinti šiuo atveju pagal gaminį:

p = m × n × cos ε, (5.13)

Kur ε (epsilonas) - kartografinio tinklelio susikirtimo kampo nuokrypis nuo 9 0°.

5.2.4. Formos iškraipymas

Formos iškraipymas susideda iš to, kad aikštelės arba teritorijos, kurią užima objektas žemėlapyje, forma skiriasi nuo jų formos lygiame Žemės paviršiuje. Šio tipo iškraipymų buvimą žemėlapyje galima nustatyti palyginus kartografinio tinklelio langelių, esančių toje pačioje platumoje, formą: jei jie yra vienodi, tada iškraipymo nėra. 5.4 paveiksle du tamsinti langeliai, kurių forma skiriasi, rodo, kad yra tokio tipo iškraipymas. Taip pat galima nustatyti tam tikro objekto (žemyno, salos, jūros) formos iškraipymą pagal jo pločio ir ilgio santykį analizuojamame žemėlapyje ir Žemės rutulyje.
Formos iškraipymo indeksas (k) priklauso nuo didžiausio skirtumo ( a) ir mažiausiai ( b) ilgio iškraipymo rodikliai tam tikroje žemėlapio vietoje ir išreiškiami formule:

(5.14)

Tirdami ir rinkdamiesi žemėlapio projekciją naudokite izokoliai - vienodo iškraipymo linijos. Juos žemėlapyje galima nubraižyti punktyrinėmis linijomis, kad būtų parodytas iškraipymo dydis.


Ryžiai. 5.6. Didžiausio kampų iškraipymo izokolės

5.3. PROJEKCIJŲ KLASIFIKACIJA PAGAL IŠKRAIPYMŲ POBŪDĮ

Įvairiais tikslais sukuriamos įvairaus tipo iškraipymo projekcijos. Projekcijos iškraipymo pobūdį lemia tai, kad jame nėra tam tikrų iškraipymų. (kampai, ilgiai, plotai). Atsižvelgiant į tai, visos kartografinės projekcijos yra suskirstytos į keturias grupes pagal iškraipymų pobūdį:
- lygiakampis (konforminis);
- vienodais atstumais (ekviodistais);
— lygus (ekvivalentinis);
- savavališkas.

5.3.1. Lygiakampės projekcijos

Lygiakampis vadinamos tokios projekcijos, kurių kryptys ir kampai vaizduojami be iškraipymų. Konforminių projekcijų žemėlapiuose išmatuoti kampai yra lygūs atitinkamiems kampams žemės paviršiuje. Be galo mažas apskritimas šiose projekcijose visada lieka apskritimu.
Konforminėse projekcijose ilgių skalės bet kuriame taške visomis kryptimis yra vienodos, todėl jose nėra begalinių figūrų formos ir kampų iškraipymų (5.7 pav., B). Ši bendroji konforminių projekcijų savybė išreiškiama formule ω = 0°. Bet realių (galutinių) geografinių objektų, užimančių ištisas atkarpas žemėlapyje, formos yra iškraipytos (5.8 pav., a). Konformalios projekcijos turi ypač didelius ploto iškraipymus (ką aiškiai parodo iškraipymo elipsės).

Ryžiai. 5.7. Iškraipymo elipsės vaizdas vienodo ploto projekcijose — BET, lygiakampis - B, savavališkas - AT, įskaitant vienodu atstumu išilgai dienovidinio - G ir vienodu atstumu išilgai lygiagretės - D. Diagramos rodo 45° kampo iškraipymą.

Šios projekcijos naudojamos norint nustatyti kryptis ir nubrėžti maršrutus pagal tam tikrą azimutą, todėl jos visada naudojamos topografiniuose ir navigaciniuose žemėlapiuose. Konforminių projekcijų trūkumas yra tas, kad jose labai iškraipomi plotai (5.7 pav., a).


Ryžiai. 5.8. Cilindrinės projekcijos iškraipymai:
a - lygiakampis; b - vienodais atstumais; c – lygus

5.6.2. Vienodai nutolusios projekcijos

Vienodu atstumu projekcijos – tai projekcijos, kuriose išsaugomas (nekeičiamas) vienos iš pagrindinių krypčių ilgių mastelis (5.7 pav., D. 5.7 pav., E.) Jos daugiausia naudojamos mažo mastelio etaloniniams žemėlapiams ir žvaigždžių diagramoms kurti. .


5.6.3. Vienodo ploto projekcijos

Vienodo dydžio vadinamos projekcijos, kuriose nėra ploto iškraipymų, tai yra, žemėlapyje išmatuotos figūros plotas yra lygus tos pačios figūros plotui Žemės paviršiuje. Vienodo ploto žemėlapio projekcijose ploto mastelis visur turi tą pačią reikšmę. Ši vienodo ploto projekcijų savybė gali būti išreikšta formule:

P = a × b = Const = 1 (5.15)

Šių projekcijų vienodo ploto neišvengiama pasekmė yra stiprus jų kampų ir formų iškraipymas, kurį gerai paaiškina iškraipymo elipsės (5.7 pav., A).

5.6.4. Savavališkos projekcijos

į savavališką apima projekcijas, kuriose yra ilgių, kampų ir plotų iškraipymų. Būtinybė naudoti savavališkas projekcijas paaiškinama tuo, kad sprendžiant kai kurias problemas, viename žemėlapyje reikia išmatuoti kampus, ilgius ir plotus. Tačiau jokia projekcija tuo pačiu metu negali būti konformiška, vienodo atstumo ir vienodo ploto. Jau anksčiau buvo pasakyta, kad mažėjant Žemės paviršiaus vaizduojamam plotui plokštumoje, mažėja ir vaizdo iškraipymai. Savavališka projekcija vaizduojant nedidelius žemės paviršiaus plotus, kampų, ilgių ir plotų iškraipymai yra nereikšmingi, o sprendžiant daugelį problemų galima jų nepaisyti.

5.4. PROJEKTŲ KLASIFIKACIJA PAGAL NORMALUS TINKLELIO TIPĄ

Kartografinėje praktikoje paplitęs projekcijų klasifikavimas pagal pagalbinio geometrinio paviršiaus tipą, kuris gali būti naudojamas jų konstrukcijoje. Šiuo požiūriu išskiriamos projekcijos: cilindro formos kai cilindro šoninis paviršius tarnauja kaip pagalbinis paviršius; kūginis kai pagalbinė plokštuma yra šoninis kūgio paviršius; azimutinis kai pagalbinis paviršius yra plokštuma (vaizdo plokštuma).
Paviršiai, ant kurių projektuojamas Žemės rutulys, gali būti jį liesti arba skenuoti. Jie taip pat gali būti orientuoti skirtingai.
Projekcijos, kurių konstrukcijoje cilindro ir kūgio ašys buvo sulygiuotos su Žemės rutulio poliarine ašimi, o paveikslo plokštuma, ant kurios buvo projektuojamas vaizdas, buvo išdėstytos tangentiškai poliaus taške, vadinamos normaliomis.
Geometrinė šių iškyšų konstrukcija yra labai aiški.


5.4.1. Cilindrinės projekcijos

Dėl samprotavimo paprastumo vietoj elipsoido naudojame rutulį. Rutuliuką uždarome į pusiaujo liestinę cilindre (5.9 pav., a).


Ryžiai. 5.9. Kartografinio tinklelio konstravimas vienodo ploto cilindrinėje projekcijoje

Tęsiame dienovidinių PA, PB, PV, ... plokštumas ir šių plokštumų sankirtą su cilindro šoniniu paviršiumi laikome dienovidinių ant jo atvaizdu. Jei cilindro šoninį paviršių nupjausime išilgai generatrix aAa 1 ir išdėstykite jį plokštumoje, tada dienovidiniai bus pavaizduoti kaip lygiagrečios vienodai išdėstytos tiesios linijos aAa 1 , bBB 1 , vVv 1 ... statmenai pusiaujui ABV.
Paralelių vaizdą galima gauti įvairiais būdais. Vienas iš jų yra lygiagrečių plokštumų tęsinys sankirtoje su cilindro paviršiumi, kuris plėtojant suteiks antrą lygiagrečių tiesių, statmenų dienovidiniams, šeimą.
Gauta cilindrinė projekcija (5.9 pav., b) bus lygus, nes sferinio diržo AGED šoninis paviršius, lygus 2πRh (kur h yra atstumas tarp plokštumų AG ir ED), atitinka šio diržo vaizdo plotą nuskaitant. Pagrindinė skalė išlaikoma išilgai pusiaujo; privatūs masteliai didėja išilgai lygiagretės, o mažėja palei dienovidinius tolstant nuo pusiaujo.
Kitas lygiagrečių padėties nustatymo būdas yra pagrįstas dienovidinių ilgių išsaugojimu, ty pagrindinės skalės išilgai visų dienovidinių išsaugojimu. Šiuo atveju cilindrinė projekcija bus vienodais atstumais išilgai dienovidinių(5.8 pav., b).
Dėl lygiakampis Cilindrinei projekcijai reikalingas mastelio pastovumas visomis kryptimis bet kuriame taške, o tam reikia padidinti mastelį išilgai dienovidinių, kai tolstate nuo pusiaujo, atsižvelgiant į mastelio padidėjimą išilgai lygiagrečių atitinkamose platumose (žr. 5.8 pav. a).
Dažnai vietoj liestinės cilindro naudojamas cilindras, kuris pjauna sferą išilgai dviejų lygiagrečių (5.10 pav.), išilgai kurių šluojant išsaugoma pagrindinė skalė. Šiuo atveju dalinės skalės išilgai visų lygiagrečių tarp atkarpos lygiagrečių bus mažesnės, o likusiose lygiagretėse - didesnės nei pagrindinė skalė.


Ryžiai. 5.10. Cilindras, pjaunantis rutulį išilgai dviejų lygiagrečių

5.4.2. Kūginės projekcijos

Norėdami sukonstruoti kūginę projekciją, rutulio kūgio liestine išilgai lygiagrečios ABCD (5.11 pav., a).


Ryžiai. 5.11. Kartografinio tinklelio konstravimas vienodo atstumo kūginėje projekcijoje

Panašiai kaip ir ankstesnėje konstrukcijoje, tęsiame dienovidinių PA, PB, PV, ... plokštumas ir laikome jų susikirtimus su šoniniu kūgio paviršiumi kaip dienovidinių ant jo vaizdą. Išskleidus kūgio šoninį paviršių plokštumoje (5.11 pav., b), dienovidiniai bus pavaizduoti radialinėmis tiesėmis TA, TB, TV, ..., išeinančiomis iš taško T. Atkreipkite dėmesį, kad kampai tarp jie (dienovidinių konvergencija) bus proporcingi (bet nėra lygūs) ilgumų skirtumams. Išilgai liestinės lygiagretės ABV (apskritimo lankas, kurio spindulys TA) išsaugoma pagrindinė skalė.
Kitų lygiagrečių, pavaizduotų koncentrinių apskritimų lankais, padėtis gali būti nustatyta pagal tam tikras sąlygas, iš kurių viena – pagrindinės skalės išilgai dienovidinių išsaugojimas (AE = Ae) – veda į kūginę vienodo atstumo projekciją.

5.4.3. Azimutalinės projekcijos

Azimutalinei projekcijai sukurti naudosime rutulio plokštumos liestinę poliaus P taške (5.12 pav.). Meridianų plokštumų susikirtimas su liestinės plokštuma suteikia dienovidinių Pa, Pe, Pv, ... vaizdą tiesių linijų pavidalu, kurių kampai lygūs ilgumos skirtumams. Lygiagretės, kurios yra koncentriniai apskritimai, gali būti apibrėžtos įvairiai, pavyzdžiui, nubrėžtos spinduliais, lygiais ištiesintų dienovidinių lankams nuo poliaus iki atitinkamos lygiagretės PA = Pa. Tokia projekcija būtų vienodu atstumu įjungta dienovidiniai ir išsaugo pagrindinį mastelį išilgai jų.


Ryžiai. 5.12. Kartografinio tinklelio konstravimas azimutalinėje projekcijoje

Ypatingas azimutinių projekcijų atvejis yra daug žadantis projekcijos, pastatytos pagal geometrinės perspektyvos dėsnius. Šiose projekcijose kiekvienas Žemės rutulio paviršiaus taškas perkeliamas į vaizdo plokštumą pagal spindulius, kylančius iš vieno taško NUO vadinamas požiūriu. Priklausomai nuo požiūrio taško padėties Žemės rutulio centro atžvilgiu, projekcijos skirstomos į:

  • centrinis - žvilgsnio taškas sutampa su Žemės rutulio centru;
  • stereografinis - žiūrėjimo taškas yra Žemės rutulio paviršiuje taške, kuris yra diametraliai priešingas paveikslo plokštumos sąlyčio su Žemės rutulio paviršiumi taškui;
  • išorės - žvilgsnis išimamas iš Žemės rutulio;
  • ortografinis - žvilgsnis nukeliamas iki begalybės, t.y. projekcija vykdoma lygiagrečiais spinduliais.


Ryžiai. 5.13. Perspektyvinių projekcijų tipai: a - centrinė;
b - stereografinis; in - išorinis; d – ortografinis.

5.4.4. Sąlyginės projekcijos

Sąlyginės projekcijos yra projekcijos, kurioms neįmanoma rasti paprastų geometrinių analogų. Jie kuriami atsižvelgiant į tam tikras sąlygas, pavyzdžiui, norimą geografinio tinklelio tipą, vienokį ar kitokį iškraipymų pasiskirstymą žemėlapyje, tam tikro tipo tinklelį ir pan. azimutinės ir kitos projekcijos, gautos konvertuojant vieną ar kelias pirmines projekcijas.
At pseudocilindrinis pusiaujo ir lygiagrečios projekcijos yra tiesės, lygiagrečios viena kitai (dėl to jos panašios į cilindrines projekcijas), o dienovidiniai yra kreivės, simetriškos vidutiniam tiesiniam dienovidiniam (5.14 pav.)


Ryžiai. 5.14. Kartografinio tinklelio vaizdas pseudocilindrinėje projekcijoje.

At pseudokoninis lygiagrečios projekcijos – tai koncentrinių apskritimų lankai, o dienovidiniai – kreivės, simetriškos apie vidutinį tiesinį dienovidinį (5.15 pav.);


Ryžiai. 5.15. Žemėlapio tinklelis vienoje iš pseudokoninių projekcijų

Sukurti tinklelį polikoninė projekcija gali būti pavaizduotas projektuojant Žemės rutulio tinklelio segmentus į paviršių kelis liestinės kūgiai ir vėlesnis vystymasis į kūgių paviršiuje susidariusių juostelių plokštumą. Bendras tokios konstrukcijos principas parodytas 5.16 pav.

Ryžiai. 5.16. Polikoninės projekcijos sudarymo principas:
a - kūgių padėtis; b - juostelės; c - šluoti

laiškuose S kūgių viršūnės nurodytos paveikslėlyje. Kiekvienam kūgiui projektuojama rutulio paviršiaus platumos pjūvis, esantis greta atitinkamo kūgio prisilietimo lygiagretės.
Kartografinių tinklelių atsiradimui polikoninėje projekcijoje būdinga tai, kad dienovidiniai yra lenktų linijų pavidalo (išskyrus vidurinę - tiesias), o paralelės yra ekscentrinių apskritimų lankai.
Polikoninėse projekcijose, naudojamose pasaulio žemėlapiams sudaryti, pusiaujo pjūvis projektuojamas ant liestinės cilindro, todėl gautame tinklelyje pusiaujas yra tiesės formos, statmenos viduriniam dienovidiniui.
Nuskenavus kūgius, šios atkarpos vaizduojamos kaip juostelės plokštumoje; juostelės liečiasi išilgai vidurinio žemėlapio dienovidinio. Galutinę formą tinklelis įgyja pašalinus tarpelius tarp juostų tempimo būdu (5.17 pav.).


Ryžiai. 5.17. Kartografinis tinklelis viename iš polikonių

Daugiakampės projekcijos - projekcijos, gautos projektuojant ant rutulio (elipsoido) liestinio arba sekanto daugiabriaunio (5.18 pav.) paviriaus. Dažniausiai kiekvienas veidas yra lygiašonė trapecija, nors galimi ir kiti variantai (pavyzdžiui, šešiakampiai, kvadratai, rombai). Daugiakampių yra įvairių kelių juostų projekcijos, be to, juosteles galima "karpyti" tiek išilgai dienovidinių, tiek išilgai lygiagrečių. Tokios projekcijos yra naudingos tuo, kad kiekvienos briaunos ar juostos iškraipymas yra labai mažas, todėl jos visada naudojamos kelių lapų žemėlapiams. Topografinė ir geodezinė-topografinė sukurta išskirtinai daugialypėje projekcijoje, o kiekvieno lapo rėmas yra trapecija, sudaryta iš dienovidinių ir lygiagrečių linijų. Už tai reikia „mokėti“ – žemėlapio lapų blokas negali būti sujungtas išilgai bendro rėmo be tarpų.


Ryžiai. 5.18. Daugiakampės projekcijos schema ir žemėlapio lapų išdėstymas

Pažymėtina, kad šiandien pagalbiniai paviršiai žemėlapio projekcijoms gauti nenaudojami. Niekas nededa kamuoliuko į cilindrą ir nededa ant jo kūgio. Tai tik geometrinės analogijos, leidžiančios suprasti geometrinę projekcijos esmę. Projekcijų paieška atliekama analitiškai. Kompiuterinis modeliavimas leidžia greitai apskaičiuoti bet kokią projekciją su nurodytais parametrais, o automatiniai grafų braižytuvai nesunkiai nubraižo atitinkamą dienovidinių ir paralelių tinklelį, o esant reikalui – izokolio žemėlapį.
Yra specialūs projekcijų atlasai, leidžiantys pasirinkti tinkamą projekciją bet kuriai teritorijai. Pastaruoju metu sukurti elektroniniai projekciniai atlasai, kurių pagalba nesunku rasti tinkamą tinklelį, iš karto įvertinti jo savybes, o prireikus atlikti tam tikras modifikacijas ar transformacijas interaktyviu režimu.

5.5. PROJEKTŲ KLASIFIKACIJA PRIKLAUSOMAS NUO PAGALBINIO KARTOGRAFIJOS PAVIRŠIAUS ORIENTACIJOS

Įprastos projekcijos - projekcijos plokštuma paliečia gaublį poliaus taške arba cilindro (kūgio) ašis sutampa su Žemės sukimosi ašimi (5.19 pav.).


Ryžiai. 5.19. Įprastos (tiesioginės) projekcijos

Skersinės projekcijos - projekcijos ploktuma tam tikru tašku liečia pusiaują arba cilindro (kūgio) ašis sutampa su pusiaujo plokštuma (5.20 pav.).




Ryžiai. 5.20. Skersinės projekcijos

įstrižos projekcijos - projekcijos plokštuma paliečia Žemės rutulį bet kuriame taške (5.21 pav.).


Ryžiai. 5.21. įstrižos projekcijos

Iš įstrižųjų ir skersinių projekcijų dažniausiai naudojamos įstrižinės ir skersinės cilindrinės, azimutinės (perspektyvinės) ir pseudoazimutinės projekcijos. Skersiniai azimutai naudojami pusrutulių žemėlapiams, įstrižai - teritorijoms, kurios turi apvalią formą. Žemynų žemėlapiai dažnai daromi skersinėmis ir įstrižomis azimuto projekcijomis. Gauss-Kruger skersinė cilindrinė projekcija naudojama valstybės topografiniams žemėlapiams.

5.6. PROJEKTŲ ATRANKA

Projekcijų pasirinkimą įtakoja daug veiksnių, kuriuos galima sugrupuoti taip:

  • kartografuojamos teritorijos geografines ypatybes, jos padėtį Žemės rutulyje, dydį ir konfigūraciją;
  • žemėlapio paskirtis, mastelis ir tema, numatomas vartotojų diapazonas;
  • žemėlapio naudojimo sąlygos ir būdai, uždaviniai, kurie bus sprendžiami naudojant žemėlapį, matavimo rezultatų tikslumo reikalavimai;
  • pačios projekcijos ypatybės - ilgių, plotų, kampų iškraipymų dydis ir jų pasiskirstymas po teritoriją, dienovidinių ir lygiagrečių forma, jų simetrija, polių vaizdas, trumpiausio atstumo linijų kreivumas.

Pirmosios trys veiksnių grupės nustatomos iš pradžių, ketvirtoji priklauso nuo jų. Jei žemėlapis sudaromas navigacijai, turi būti naudojama Mercator konforminė cilindrinė projekcija. Jei Antarktida bus kartojama, beveik neabejotinai bus pritaikyta normali (polinė) azimutinė projekcija ir pan.
Šių veiksnių reikšmė gali būti skirtinga: vienu atveju į pirmą vietą keliamas matomumas (pavyzdžiui, mokyklos sieniniam žemėlapiui), kitu – žemėlapio naudojimo ypatumai (navigacija), trečiu – padėtis. Žemės rutulio teritorijos (poliarinio regiono). Galimi bet kokie deriniai, taigi ir skirtingi projekcijų variantai. Be to, pasirinkimas yra labai didelis. Tačiau vis tiek galima nurodyti kai kurias pageidaujamas ir tradicines prognozes.
Pasaulio žemėlapiai dažniausiai sudaromos cilindrinėse, pseudocilindrinėse ir polikūginėse projekcijose. Siekiant sumažinti iškraipymus, dažnai naudojami atsekantys cilindrai, o kartais pateikiamos pseudocilindrinės projekcijos su pertraukomis vandenynuose.
Pusrutulio žemėlapiai visada statomas azimutinėse projekcijose. Vakarų ir rytų pusrutuliams natūralu imti skersines (pusiaujo) projekcijas, šiauriniam ir pietiniam pusrutuliams – normalią (poliarinę), o kitais atvejais (pavyzdžiui, žemyno ir vandenyno pusrutuliams) – pasvirusias azimutines projekcijas.
Žemyno žemėlapiai Europa, Azija, Šiaurės Amerika, Pietų Amerika, Australija ir Okeanija dažniausiai statomos vienodo ploto įstrižinėse azimuto projekcijose, Afrikai ima skersines, o Antarktidoje – normalias azimuto projekcijas.
Pasirinktų šalių žemėlapiai , administraciniai regionai, provincijos, valstijos atliekamos įstrižomis konforminėmis ir vienodo ploto kūginėmis arba azimutinėmis projekcijomis, tačiau daug kas priklauso nuo teritorijos konfigūracijos ir jos padėties Žemės rutulyje. Mažuose plotuose projekcijos pasirinkimo problema netenka aktualumo, gali būti naudojamos skirtingos konforminės projekcijos, turint omenyje, kad ploto iškraipymai mažuose plotuose yra beveik nepastebimi.
Topografiniai žemėlapiai Ukraina sukurta skersinėje cilindrinėje Gauso projekcijoje, o JAV ir daugelyje kitų Vakarų šalių - universalioje skersinėje cilindrinėje Mercator projekcijoje (sutrumpintai kaip UTM). Abi projekcijos yra artimos savo savybėmis; iš tikrųjų abu yra kelių ertmių.
Jūrų ir aeronautikos žemėlapiai visada pateikiami išskirtinai cilindrinėje Merkatoriaus projekcijoje, o teminiai jūrų ir vandenynų žemėlapiai sukuriami įvairiose, kartais gana sudėtingose ​​projekcijose. Pavyzdžiui, bendram Atlanto ir Arkties vandenynų demonstravimui naudojamos specialios projekcijos su ovaliais izokoliais, o viso Pasaulio vandenyno vaizdui – vienodo ploto projekcijos su pertraukomis žemynuose.
Bet kokiu atveju, renkantis projekciją, ypač teminiams žemėlapiams, reikia turėti omenyje, kad žemėlapio iškraipymai dažniausiai būna minimalūs centre ir sparčiai didėja link kraštų. Be to, kuo mažesnis žemėlapio mastelis ir platesnė erdvinė aprėptis, tuo daugiau dėmesio reikėtų skirti „matematiniams“ projekcijos atrankos veiksniams, ir atvirkščiai – mažiems plotams ir dideliems masteliams „geografiniai“ veiksniai tampa labiau. reikšmingas.

5.7. PROJEKCIJOS ATPAŽINIMAS

Atpažinti projekciją, kurioje brėžiamas žemėlapis, reiškia nustatyti jo pavadinimą, nustatyti, ar jis priklauso vienai ar kitai rūšiai, klasei. Tai būtina norint susidaryti supratimą apie projekcijos ypatybes, iškraipymo pobūdį, pasiskirstymą ir dydį – žodžiu, norint žinoti, kaip naudoti žemėlapį, ko iš jo galima tikėtis.
Kai kurios normalios projekcijos iš karto atpažįstami pagal dienovidinių ir paralelių atsiradimą. Pavyzdžiui, nesunkiai atpažįstamos normalios cilindrinės, pseudocilindrinės, kūginės, azimutinės projekcijos. Tačiau net ir patyręs kartografas neatpažįsta daugelio savavališkų projekcijų; norint atskleisti jų lygiakampį, lygiavertiškumą ar vienodumą vienoje iš krypčių, žemėlapyje reikės atlikti specialius matavimus. Tam yra specialios technikos: pirmiausia nustatoma rėmo forma (stačiakampis, apskritimas, elipsė), kaip vaizduojami poliai, tada atstumai tarp gretimų lygiagrečių palei dienovidinį, gretimų plotas. tinklelio ląstelės, dienovidinių ir lygiagrečių susikirtimo kampai, jų kreivumo pobūdis ir kt. .P.
Yra specialių projekcinės lentelės pasaulio, pusrutulių, žemynų ir vandenynų žemėlapiams. Atlikę reikiamus matavimus tinklelyje, tokioje lentelėje galite rasti projekcijos pavadinimą. Tai suteiks supratimo apie jo savybes, leis įvertinti kiekybinio nustatymo galimybes šiame žemėlapyje, pasirinkti tinkamą žemėlapį su izokoliais pataisoms.

Vaizdo įrašas
Projekcijų tipai pagal iškraipymų pobūdį

Klausimai savikontrolei:

  1. Kokie elementai sudaro matematinį žemėlapio pagrindą?
  2. Koks yra geografinio žemėlapio mastelis?
  3. Koks yra pagrindinis žemėlapio mastelis?
  4. Koks yra privatus žemėlapio mastelis?
  5. Dėl ko privatus mastelis nukrypsta nuo pagrindinio geografiniame žemėlapyje?
  6. Kaip išmatuoti atstumą tarp taškų jūros žemėlapyje?
  7. Kas yra iškraipymo elipsė ir kam ji naudojama?
  8. Kaip galite nustatyti didžiausią ir mažiausią skalę iš iškraipymo elipsės?
  9. Kokie yra žemės elipsoido paviršiaus perkėlimo į plokštumą būdai, kokia jų esmė?
  10. Kas yra žemėlapio projekcija?
  11. Kaip projekcijos klasifikuojamos pagal iškraipymo pobūdį?
  12. Kokios projekcijos vadinamos konforminėmis, kaip šiose projekcijose pavaizduoti iškraipymo elipsę?
  13. Kokios projekcijos vadinamos vienodais atstumais, kaip šiose projekcijose pavaizduoti iškraipymų elipsę?
  14. Kokios projekcijos vadinamos lygiomis sritimis, kaip šiose projekcijose pavaizduoti iškraipymų elipsę?
  15. Kokios projekcijos vadinamos savavališkomis?

Žemėlapio projekcijų klasifikacija

Žemėlapiai ir žemėlapių projekcijos

Žemėlapis yra sumažintas žemės paviršiaus vaizdas plokštumoje tam tikru masteliu, naudojant koordinačių tinklelį ir sutartinius ženklus, rodančius žemės objektus.

Skrydžio diagrama yra pagrindinė orlaivių navigacijos priemonė. Joks skrydis negali būti atliktas be kortelės.

Žemėlapis ant žemės reikalingas maršruto nubrėžimui ir skaitmeninimui, pagrindinio ir alternatyvaus aerodromo studijoms, reikiamų matavimų ir skaičiavimų atlikimui ruošiantis skrydžiui, o skrydžio metu - vizualinei orientacijai, kelio kontrolei ir skrydžio padėties nustatymui. lėktuvas.

Aviacijos kortelė turi atitikti šiuos reikalavimus:

1. Patikimai ir tiksliai parodykite reljefo būklę:

2. Būkite vaizdingi, gerai skaitomi ir su juo lengva dirbti.

3. Kortelė turi būti su minimaliais kampiniais ir linijiniais iškraipymais,

patogus matavimams ir grafinėms konstrukcijoms.

Žemėlapio projekcija yra būdas pavaizduoti žemės paviršių plokštumoje. Visos žemėlapio projekcijos skiriasi šiais būdais:

1. Pagal iškraipymo pobūdį;

2. Pagal koordinačių tinklelio sudarymo būdą:

Pagal projekcijos iškraipymą gali būti:

1. Lygiakampis- išsaugomas kampų tarp orientyrų ir figūrų formos lygumas. Konforminės projekcijos žemėlapiai plačiai naudojami aviacijoje.

2. Lygus- figūros atvaizdo ploto žemėlapyje ir tos pačios figūros ploto žemės paviršiuje santykis išlieka pastovus. Šioje projekcijoje nėra kampų lygybės ir figūrų panašumo.

3. Vienodas– skalė išlaikoma viena iš pagrindinių krypčių (meridianas ir paralelės).

4. Savavališkas– Neišsaugota nei kampų, nei plotų lygybė.

Pagal koordinačių tinklelio (meridianų ir lygiagrečių) konstravimo būdą kartografinės projekcijos skirstomos į cilindrines, kūgines, polikonines, azimutines.

Cilindrinės projekcijos (Mercator projekcijos)

Norėdami sudaryti žemėlapius cilindrinėje projekcijoje, jums reikia Žemės modelio, pagaminto iš skaidrios medžiagos. Modelio centre yra šviesos šaltinis. Žemės modelis įdedamas į cilindrą taip, kad su pusiauju liestųsi su cilindro sienelėmis. Tada susidaro šviesa. Šviesos spinduliai sklinda tiesia linija, o visi modelio taškai ir linijos projektuojamos ant cilindro paviršiaus. Tada cilindras supjaustomas, išskleidžiamas plokštumoje. Šioje projekcijoje esančių žemėlapių dienovidiniai ir paralelės atrodo kaip viena kitai statmenos linijos. Projekcija konformiška, mastelis nevienodas – padidinta link polių. Šioje projekcijoje gaminami jūriniai žemėlapiai.

Kūginėje projekcijoje Žemės paviršius projektuojamas ant vienos iš paralelių liestinės kūgio šoninio paviršiaus. Tada kūgis nupjaunamas ir išskleidžiamas plokštumoje. Meridianai šioje projekcijoje vaizduojami kaip tiesios linijos, susiliejančios link ašigalio, o lygiagretės kaip lankai, lygiagrečiai pusiaujui. Projekcija konformiška, mastelio iškraipymas nėra didelis. Jei kūgio ašis sutampa su Žemės sukimosi ašimi, projekcija vadinama normalia. Įprastoje kūginėje projekcijoje sudaromi 1 mastelio borto žemėlapiai. : 4000000 (1 cm = 40 km) ir 1 : 2500000 (1 cm = 25 km).

»
Vizualinės orientacijos eigai įtakos turi: 1. Skraidomos zonos pobūdis. Ši sąlyga yra itin svarbi nustatant vizualinės orientacijos galimybę ir patogumą. Teritorijose, kuriose gausu didelių ir būdingų orientyrų, vizualiai orientuotis yra lengviau nei vietovėse, kuriose yra monotoniškų orientyrų. Skrendant per neorientuotą reljefą arba virš...

»
Lėktuvų modeliuotojui-kordovikui sunkiausia išmokti valdyti modelį ne ranka, o visa ranka, lenkiant tik per alkūnę ar net tik per peties sąnarį. Norėdami greitai įsisavinti šią techniką, naudokite valdymo rankenėlę, kuri ant dilbio pritvirtinama mažu spaustuku (67 pav.).

»
Piloto rodyklė skirta tik KUR skaičiavimui skalėje prieš rodyklės rodyklę. Skalė suskaitmeninta per 30°, vieno padalijimo kaina 5°. Navigatoriaus rodyklė skirta skaičiuoti KUR ir radijo stoties bei lėktuvo guolius. Norint suskaičiuoti CSD, reikia: 1) rašikliu su užrašu COURSE skalės nulį sugretinti su fiksuotu trikampiu indeksu; 2) suskaičiuokite CUR vertę skalėje nuo ūminio ...

»
Trumpiausias kelias numato privažiavimą prie nurodytų stačiakampio maršruto taškų. Stačiakampio formos maršrutas naudojamas kaip tokio privažiavimo pagrindas. Tačiau tai atliekama ne visiškai, o iš LMP traverso arba iš vieno posūkio. Nusileidimas nuo maršruto ir priartėjimas atliekamas tokiomis pačiomis sąlygomis ir su tais pačiais apribojimais kaip ir tiesioginis artėjimas.

»
Azimutą ir atstumą iki orlaivio nustato valdiklis indikatoriaus ekrane, kuriame orlaivis pavaizduotas kaip ryškiai šviečianti žyma. Azimutas matuojamas tikrojo dienovidinio šiaurinės krypties atžvilgiu indikatoriaus skalėje, kuri yra skaitmeninama nuo 0 iki 360°. Pasvirimo atstumas iki orlaivio indikatoriaus nustatomas skalės žiedais (16.1 pav.). Diapazono tikslumas...

»
Priešskrydinį navigacinį mokymą organizuoja ir veda laivo vadas prieš kiekvieną skrydį, atsižvelgdamas į konkrečią navigacinę situaciją ir meteorologines sąlygas, susidarančias prieš pat skrydį. Per šį laikotarpį kiekvienas įgulos narys atlieka savo specialybės privalomų veiksmų sąrašą, vadovaudamasis Priešskrydinio mokymo organizavimo ir technologijos instrukcija ...

»
Surenkamos lentelės skirtos pasirinkti reikiamus žemėlapių lapus ir greitai nustatyti jų nomenklatūrą. Tai yra schematinis mažo mastelio žemėlapis su pažymėtomis linijomis ir vieno, o kartais ir dviejų ar trijų mastelių žemėlapių lapų nomenklatūra. Kad būtų lengviau pasirinkti reikiamus žemėlapių lapus, ant surenkamų lentelių nurodomi didžiųjų miestų pavadinimai. Kolektyvinės lentelės skelbiamos atskiruose lapuose. ...

»
Režimai „Drift“ ir „Drift Precise“ yra skirti nustatyti orlaivio dreifo kampą. Pirmoji naudojama skrendant iki 5000 m aukščio, o antroji – skrendant 5000 m ir didesniame aukštyje. Dreifo kampo matavimas pagrįstas Doplerio efekto naudojimu, kurio esmė yra ta, kad kai radijo signalų spinduliavimo šaltinis (siųstuvas) juda imtuvo ar imtuvo atžvilgiu apie ...

»
Civilinėje aviacijoje, skrendant maršrutais, išvykimo aerodromas laikomas IPM. Kai kuriais atvejais IPM skrydžių už trasos metu gali būti orientyras, esantis tam tikru atstumu nuo išvykimo aerodromo. Skrydis tam tikru maršrutu prasideda nuo IPM. Todėl visų pirma būtina suteikti tikslią prieigą prie jos. IPM išvažiavimo manevras suplanuotas taip, kad orlaivis pravažiuotų...

»
Vienpakopis raketos modelis (58 pav.). Korpusas klijuojamas iš dviejų piešimo popieriaus sluoksnių ant 20 mm skersmens įtvaro. Popieriaus ruošinio dydis 300X275 mm. Įtvaras gali būti apvalus strypas, pagamintas iš metalo ar kitos norimo skersmens medžiagos. Po to, kai popierius išdžius, siūlė nuvaloma švitriniu popieriumi ir padengiama skystu nitrolaku.

»
Paprasčiausios varžybos vyksta skrydžio trukmei. Gali būti tuo pačiu metu visų kamuoliukų startas ir startas paeiliui (burtiniu būdu). Laimi komanda, kuri ilgiausiai išlaiko kamuolį ore.

»
Oro kovos modeliai arba, kaip jie dažnai vadinami „naikintuvais“, neabejotinai turi pirmenybę tarp visų laidinių orlaivių. Įvairių schemų ir dizaino sprendimų gausa aiškiai patvirtina tai, kas pasakyta. Pažintį su šios klasės lėktuvų modeliais pradėkime nuo paprasto „naikintuvo“, sukurto pionierių stovykloje „Rodnik“, kur ilgus metus autorius vadovavo aviacijos c...

»
Šiuolaikiniai civilinėje aviacijoje naudojami GTE orlaiviai skirti ekonomiškam eksploatavimui dideliame aukštyje ir dideliu skrydžio greičiu. Greitaeigių orlaivių pilotavimas turi daugybę ypatybių, į kurias reikia atsižvelgti kaip; ruošiantis skrydžiui ir paties skrydžio metu. Pilotavimas dideliame aukštyje (nuo 6000 m ir daugiau) turi šias savybes:

»
Norėdami valdyti trasą, turite žinoti tikrąjį važiavimo greitį ir dreifo kampą. Jei orlaivyje nėra navigacijos priemonių automatiniam šių elementų matavimui, pastarąjį galima nustatyti valdymo etape. Kontrolinio etapo ilgis imamas ne mažesnis kaip 50-70 km. Jo įvesties ir išvesties orientyrai parenkami atsižvelgiant į jų atpažinimo nuo skrydžio aukščio patikimumą. Prie kontrolės...

»
Skrendant palei ortodromą, keliui kryptimi valdyti naudojami ortodrominiai radijo guoliai, kuriuos galima suskaičiuoti pagal VSH arba gauti skaičiavimais. Skrendant išilgai ortodromo iš radijo stoties, krypties tako kontrolė vykdoma lyginant OMPS su OZMPU (23.10 pav.).

»
Duotas takelio kampas gali būti tikras ir magnetinis, priklausomai nuo dienovidinio, nuo kurio jis matuojamas (3.7 pav.). Nurodytas magnetinio kelio kampas ZMPU yra kampas, esantis tarp magnetinio dienovidinio šiaurinės krypties ir nurodytos vėžės linijos. ZMPU skaičiuojamas nuo šiaurinės magnetinio dienovidinio krypties iki LZP pagal laikrodžio rodyklę nuo 0 iki 360 ° ir ...

»
Tinkamai subalansuotas autogiroskopas gali atlikti staigius sklandymo nusileidimus dideliais atakos kampais, nes jam, skirtingai nei lėktuvui, nėra kritinio kampo, nuo kurio prasideda sparnų srovės atsiskyrimas ir staigus keliamosios jėgos sumažėjimas, ir nėra jokio pavojaus apsisukimas prarandant greitį.

»
Skrydžio metu navigatorius atlieka įvairius navigacinius skaičiavimus ir matavimus. Kadangi visų skaičiavimų ir matavimų rezultatų atsiminti neįmanoma, navigatorius juos surašo į žurnalą, o kai kuriuos pažymi žemėlapyje. Žurnale ir žemėlapyje rekomenduojama aiškiai ir greitai įrašyti tik tuos duomenis, kurie reikalingi skrydžio navigaciniams elementams nustatyti, valdyti ir taisyti ...

»
Sėkmingai sukūrus autogirono konstrukciją, buvo atlikti teoriniai guolio autorotuojančio sraigto-rotoriaus tyrimai. Taigi, pavyzdžiui, 1926 m. pasirodė Pistolesi darbas. 1927 m. Glauertas paskelbė autogiro teoriją. 1928 m. jį sukūrė ir papildė Locke. Taip pat galite atkreipti dėmesį į keletą italų aerodinamikų (Ferarri, Cistolesi, Hugo de Caria) darbų, susijusių su varžto veikimu šoniniame prakaite ...

»
Kodinės išraiškos SHGE ir SHTF naudojamos, kai užklausa orlaivio padėtis iš krypties nustatymo įrenginio arba krypties ieškiklio, veikiančio kartu su antžeminiu radaru. SHGE (telegrafo režimu) reiškia: "Praneškite apie tikrąjį orlaivio pokrypį (IPS) ir atstumą (S) nuo radijo krypties ieškiklio iki orlaivio." Kad gautų MS, navigatorius nubraižo borto žemėlapį iš IPS krypties ieškiklio ir guolio liniją &md ...

»
Radijo nuokrypis kompensuojamas tokia tvarka: 1. Išjunkite radijo kompasą ir atjunkite kompensatorių nuo rėmo bloko. 2. Nuimkite laikiklį nuo radijo nuokrypio indikatoriaus.

»
Rotoriaus veikimo sklandumas visais giroplano skrydžio režimais yra būtinas reikalavimas, nes smūgiai ir drebėjimas, perduodamas likusiai mašinos daliai, turės įtakos konstrukcijos stiprumui, rotoriaus ir kitų dalių reguliavimui. Neturėdami pakankamai eksploatavimo patirties, kol kas turėsime apsiriboti preliminariais svarstymais dėl sklandaus rotoriaus veikimo sąlygų. Pirma, rotorius prieš...

»
Modifikuota polikoninė projekcija buvo priimta tarptautinėje geofizikos konferencijoje Londone 1909 m. ir pavadinta tarptautine. Šioje projekcijoje paskelbtas tarptautinis žemėlapis, kurio mastelis yra 1: 1 000 000. Jis pastatytas pagal specialų įstatymą, priimtą tarptautine sutartimi.

»
Skaičių dauginimas ir dalinimas NL-10M atliekamas skalėmis iš 1 ir 2 arba 14 ir 15. Naudojant šias skales, ant jų atspausdintų skaičių reikšmės gali būti didinamos arba mažinamos bet kokį skaičių kartų, dešimties kartotinis. Norint padauginti skaičius skalėse 1 ir 2, reikia stačiakampio indekso su skaičiumi. 10 arba 100 skalės 2 nustatomas į daugiklį, o išlaužę daugiklį, suskaičiuokite norimą sandaugą 1 skalėje.

»
Skrydžių saugumo užtikrinimas yra vienas pagrindinių aviacinės navigacijos uždavinių. Tai sprendžia tiek įgula, tiek eismo tarnyba, kurie privalo užtikrinti kiekvieno orlaivio skrydžio saugumą, net ir tais atvejais, kai dėl to imtasi priemonių bus pažeistas skrydžio reguliarumas arba sumažės ekonominiai rodikliai. skrydis.

»
Viena pagrindinių oro navigacijos taisyklių – nuolatinis orientacijos palaikymas viso skrydžio metu. Išlaikyti orientaciją reiškia žinoti orlaivio padėtį bet kuriuo skrydžio metu. Orlaivio padėtis – tai orlaivio padėties tam tikru metu žemės paviršiuje projekcija. Orientacija gali būti atliekama vizualiai ir naudojant technines orlaivių navigacijos priemones.

»
Nepaisant didelės įvairovės, visų raketų dizainas turi daug bendro. Pagrindinės valdomos raketos dalys yra naudingoji apkrova, korpusas, variklis, borto valdymo sistemos įranga, valdikliai ir energijos šaltiniai. Naudinga apkrova - objektas, skirtas tyrimams ar kitiems darbams, yra galvos skyriuje ir yra uždengtas galvutės gaubtu. R...

»
Vienas iš svarbiausių orlaivių navigacijos saugumo reikalavimų – orlaivių susidūrimų su žemės paviršiumi ar kliūčių prevencija. Pagrindinis būdas išspręsti šią problemą šiuo metu yra apskaičiuoti ir palaikyti saugų aukštį skrydžio metu naudojant barometrinį aukščiamatį. Saugus aukštis yra mažiausias leistinas tikrasis skrydžio aukštis, garantuojantis orlaiviui nuo ...

»
Skrydžio metu dreifo kampą galima nustatyti vienu iš šių būdų: 1) pagal žinomą vėją (NL-10M, NRK-2, vėjo srove ir protiniu skaičiavimu); 2) pagal orlaivio vietos žymes žemėlapyje; 3) radijo guoliais skrendant iš RNT arba RNT; 4) naudojant Doplerio matuoklį; 5) naudojant lėktuvo taikiklį arba orlaivio radarą; 6) vizualiai (pagal matomą stebėjimo taškų eigą).

»
Siekiant ekonomiškumo, skrydžiai maršrutais turi būti atliekami palankiausiais režimais. Duomenys apie lėktuvo An-24 horizontalaus skrydžio kreiserinius režimus pagal pagrindinius skrydžio svorius pateikti lentelėje. 24.1. Ši lentelė skirta nustatyti geriausią skrydžio greitį ir valandines degalų sąnaudas. Žemiau pateikiamas nustatytų kreiserinio skrydžio režimų aprašymas ...