Изображение земной поверхности. Способы изображения земли

С древнейших времен у людей была потребность в передаче графических сведений о поверхности земли, ее очертаниях, составе населения и прочем. Причем люди научились передавать эти сведения задолго до появления карт и других графических систем. Чаще всего для этого использовались кости, наскальная живопись и тому подобное. Современные виды изображения земной поверхности включают в себя:

Карты и планы.
Атласы.
Аэрокосмическая и топографическая съемка.

Глобус (от латинского Globe - шар) представляет собой копию Землив меньших размерах. Впервые было доказано, то земной шар имеет форму круга, в Древней Греции. С тех пор считается, что для корректного отображения земной поверхности нужно использовать глобус, как элемент, полностью повторяющий структуру.

Главное преимущество глобуса - он предоставляет данные без искажений (искажений, прежде всего, лишена земная кора). Работая с ним мы получаем точное расположение и очертание морей, континентов, океанов, островов и других объектов. К недостаткам этого вида отображения поверхности следует отнести ограниченность по размерам. Глобусы, в большинстве своем, небольшого размера, поэтому детально исследовать местность по нему не выйдет.

Карты и планы

План - чертеж, на котором подробно изображен определенный элемент. Как правило, это делается з асчет использования условных обозначений. За счет того, что изучается только ограниченное пространство нет необходимости в работе учитывать шарообразную форму земли.

Карта - способ изображения поверхности Земли в уменьшенном формате с использованием условных знаков и обозначений. Карты различаются по охвату территории, масштабу и содержанию. В отличие от плана исследуют обект более детально.

Чем они отличаются

План и карта отличаются исключительно по охвату территории. Планы всегда ограничены небольшими объектами (план дома, улицы, города, деревни, леса, реки и так далее), в то время как карты бывают разными по охвату, отображая графически как локальные объекты, так и земной шар в целом. В то же время на картах из-за большого пространства наносимых на поверхность неизбежно возникают погрешности.

Атласы

Атлас - сборник карт. Если сегодня атласы являются чем-то обыденным (они есть у каждого школьника и с ними можно работать лего), то еще в средневековье атласы представляли собой настоящие энциклопедии, доступ к которым был далеко не у всех.

Принято считать, что первые атласы появились в древнем Риме. Так это или нет неизвестно, но впервые понятие «атлас» было введено в 16 веке в Нидерландах Герардом Меркатором.Современные географические атласы различаются:

атласы по охвату территории (атлас мира, атлас стран(страны), атлас города и так далее.
атласы по назначению (учебные, дорожные, краеведческие и так далее.
атласы по назначению (настольные, книжные, карманные и другие).

Отличия глобуса от карты

Рассмотрим чем глобус отличается карты. Это два основных вида изображения земной поверхности и важно правильно определять различия между ними.

Главное отличие между глобусом и картой - точность. Глобус благодаря тому, что повторяет форму строения земли, лишен искажений. У карт они есть. С другой стороны глобусы это уменьшенная Земля в миллионы раз, поэтому детально работать с ними не удобно. Глобусы небольшие по размеру, а с очень крупными работать нельзя. У карт этих недостатков нет. Благодаря различным масштабам появляется возможность досконально исследовать любые объекты.

Глобус и карта - отличия

И глобусы и карты при этом имеют абсолютно идентичные типы:

Политический. Отображает политическое устройство мира - страны.
Физический. Отображает общую структуры планеты.
Рельефный. Модификация физического вида карты и глобуса, где все объекты представлены в виде выпуклой поверхности. Напоминает 3D модель.
Астрономический. Позволяют изучать небо.
Контурный. Сегодня распространены контурные карты, но и контурные глобусы также существуют.

Мы рассмотрели основные виды изображения земной поверхности. В дальнейших материалах более детально остановимся на вопросах картографии.

Аэрокосмическая съемка

Этот вид отображения земной поверхности считается более точным в сравнении с картами и планами, поскольку делается сверху с помощью спутника или другого специального оборудования. Благодаря съемкам из космоса и с воздуха появляется возможность детального изучения любых объектов, доступность которых раньше была под вопросом. Результаты таких съемок немного отличаются от того, что мы привыкли видеть на картах (глобусе) и для работы с такими снимками часто используют дешифрирование.

Сегодня многие из нас пользуются гугл картами или яндекс картами. Это и есть предоставление аэрокосмической съемки.

Поверхность Земли изображают на плоскости в виде планов, карт и профилей.

При составлении планов сферическую поверхность Земли проецируют на горизонтальную плоскость и полученное изображение уменьшают до требуемого размера. Как правило, в геодезии применяют метод ортогонального проецирования (рис. 10).

Сущность его состоит в том, что точки местности переносят на горизонтальную плоскость по отвесным линиям, параллельным друг другу и перпендикулярным горизонтальной плоскости.

Рис. 10. Ортогональное проецирование местности

Точки а, b, с, d, е –являются ортогональными проекциями точек А, В, С, D, Е местности на плоскости Н.

Например точка А местности проецируется на горизонтальную плоскость Н по отвесной линии Аа, точка В – по линии Вb и т.д., точки а и b являются ортогональными проекциями точек А и В местности на плоскости Н. Полученное на плоскости изображение участка земной поверхности уменьшают с сохранением подобия фигур.

Глава 2. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ПЛАНЫ

2. 1. Понятие и содержание карт и планов

Для различных инженерно – строительных, хозяйственных и технических целей на небольшие участки местности составляют планы.

План местности – уменьшенной подобное изображение горизонтальной проекции участка поверхности Земли с находящимися на ней объектами.

В зависимости от назначения составляют планы контурные (рис. 11 а) и топографические (рис. 11 б). На контурных планах условными знаками изображают только контуры (очертания) горизонтальных проекций местных предметов (дорог, строений, пашен, лугов, лесов и т.п.). Совокупность местных предметов, нанесенных на план, называют ситуацией плана .

На топографических планах, кроме ситуации, условными знаками изображают рельеф местности (горы, лощины, обрывы и т.п.). По такому плану легко прочитать рельеф и ситуацию местности. Для целей изысканий и проектирования железных дорог используют чаще топографические планы, чем контурные.

В отличие от плана на значительные по размеру площади в пределах района, области, страны и на весь земной шар составляют карты.

Карта – это изображение Земли на плоскости, уменьшенное и искаженное вследствие кривизны поверхности.

Рис. 11. Планы:

а – контурный; б – топографический

На плане контуры местных предметов имеют подобный вид, на карте точного подобия нет, так как сферическую поверхность Земли невозможно развернуть на плоскость без искажений. При составлении карт сначала по определенному закону наносят на бумагу сетку меридианов и параллелей, а затем по ней – контуры местности. Внешне карта отличается от плана тем, что на ней имеется сетка меридианов и параллелей.

Внутренняя рамка, т.е. рамка, ограничивающая картографический материал, на топографических картах представляет собой трапецию, в углах которой подписаны географические координаты – широта и долгота (рис. 12).

Рис. 12. Топографическая карта

Между внешней (оформительской) и внутренней рамкой помещена минутная рамка, позволяющая определять географические координаты точек. На листе карты нанесена координатная сетка, линии которой параллельны осям координат (линиям осевого меридиана и экватора). Координатная сетка подписана и позволяет определять прямоугольные геодезические координаты точек. Размер стороны квадрата координатной сетки соответствует 1 километру в масштабе данной карты.

Над верхней рамкой листа карты указывают номенклатуру листа, название наиболее значительного населенного пункта и систему координат карты. Под нижней рамкой приводят данные о склонение магнитной стрелки, сближении меридианов, схему взаимного положения вертикальной линии сетки и истинного и магнитного меридиана, численный и линейный масштабы, график заложения и указывается год издания карты (рис. 13).

Рис. 13. Топографическая карта

В инженерной геодезии чаще всего пользуются топографическими картами. Их составляют в масштабах 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000 и 1:100 000. Границами листов таких карт служат меридианы и параллели.

2. 2. номенклатура карт и планов

Номенклатурой называется система обозначений (нумераций) отдельных листов топографических карт (планов).

В основу номенклатуры топографических карт различных масштабов положена карта масштаба 1:1 000 000, которая является многолистной. Для получения одного листа карты этого масштаба весь земной шар делят (рис. 14) меридианами и параллелями на колонны и ряды (пояса).

Рис. 14. Номенклатура карт

Меридианы проводят через каждые 6° на восток и на запад, начиная от Гринвичского меридиана, а параллели – через каждые 4°, к северу и к югу, начиная от экватора. В результате этого размеры каждого листа такой карты будут равны 4° по широте (ряды) и 6° по долготе (колонны). Номенклатура каждого листа карты 1:1 000 000 состоит из двух индексов: большой буквы латинского алфавита, которая определяет широтный ряд – пояс, и числа, соответствующего номеру колонны. Так, Москва находится на листе N – 37.

Для получения карты масштаба 1:500 000 лист миллионной карты делят на четыре части и обозначают прописными буквами русского алфавита А, Б, В, Г (рис. 15). Лист карты масштаба 1:200 000 получают делением листа миллионной карты на 36 частей: I – XXXVI. Для получения листа карты масштаба 1:100 000 каждый лист карты масштаба 1:1 000 000 делят на 144 части: 1 – 144.

Рис. 15. Образование листов карт масштаба 1: 500 000, 1: 200 000, 1: 100 000

Листы карт масштабов 1:50 000, 1:25 000 и 1:10 000 получают из листа карты масштаба 1:100 000 последовательным делением листа карты предыдущего более мелкого масштаба на четыре части и обозначают для масштаба 1:50 000 – буквами А, Б, В, Г; для масштаба 1:25 000 – а, б, в, г и для масштаба 1:10 000 – цифрами 1, 2, 3, 4. На рисунке 16 и в таблице 1 приведены номенклатура и размеры трапеций листов карт масштабов 1:1 000 000 – 1:10 000.

Рис. 16. Образование листов карт масштаба 1: 50 000, 1: 25 000, 1: 10 000 и 1: 5 000

Таблица 1

Трапецию масштаба 1:5 000 получают путем деления каждого листа карты масштаба 1:100 000 на 256 частей и обозначают их арабскими цифрами от 1 до 256 (рис. 16). Для получения трапеций масштаба 1:2 000 каждую трапецию масштаба 1:5 000 делят на 9 частей и обозначают буквами русского алфавита а, б, в, г, д, е, ж, з, и. Номенклатура трапеции масштаба 1:5 000 складывается из названия соответствующего листа масштаба 1:100 000 с указанием в скобках порядкового номера трапеции масштаба 1:5 000, например М-38-25 (232); номенклатура трапеции масштаба 1:2 000 получается из названия трапеции 1:5 000 с добавлением в скобках соответствующей буквы трапеции масштаба 1:2 000, например, М-38-5 (232-б).

Согласно инструкции (инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5 000, 1:2 000, 1:1 000, 1:500. М., «Недра», 1973.) для топографических планов, создаваемых на участках площадью менее 20 км 2 , применяется, как правило, прямоугольная разграфка. В основу этой разграфки положен планшет 1:5 000 с размерами рамок 40х40 см, обозначаемый арабскими цифрами (рис. 17). Ему соответствуют 4 листа 1:2 000, каждый из которых обозначается присоединением к номеру масштаба 1:5 000 одной из первых четырех заглавных букв русского алфавита (А, Б, В, Г), например, 4-Б.

Рис. 17. Разграфка топографических планов

Листу масштаба 1:2 000 соответствуют 4 листа масштаба 1:1000, обозначаемых римскими цифрами (I, II, III, IV), и 16 листов масштаба 1:500, обозначаемых арабскими цифрами 1, 2, 3, 4, … , 16.

Номенклатура листов масштабов 1:1 000 и 1:500 складывается из номенклатуры листа масштаба 1:2 000 и соответствующей римской цифры для листа масштаба 1:1 000 или числа из арабских цифр для листа масштаба 1:500.

Для отдельных площадок обозначение листов топографических планов масштабов 1:1 000 и 1:500 устанавливается в техническом проекте (программе работ).

Номенклатура листов масштабов 1:5 000 – 1:500 и размеры их рамок приведены в таблице 2.

Таблица 2

МАСШТАБЫ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ И ПЛАНОВ

Масштабом называют степень уменьшения горизонтальных проложений линий местности на плане.

Различают масштабы численные и графические.

Численным масштабом называют отношение длины, взятой на плане, к горизонтальному проложению той же линии на местности. Представляет собой правильную дробь, у которой числитель равен 1, а знаменатель m показывает, во сколько раз уменьшены линии местности при изображении их на плане (обозначаемый 1/m).

Проекцию линии местности на горизонтальную плоскость называют горизонтальным проложением .

Например , для масштаба 1/100 единице длины на плане соответствует 100 таких же единиц на местности, если 1 см на плане – 100 см (1 м) на местности.

Например , знаменатель масштаба 1/2000 показывает, что длины линий местности уменьшены на плане в 2000 раз.

Зная длину отрезка на плане Sp, можно определить длину линии на местности по формуле:

Зная длину линии на местности, можно вычислить длину отрезка на плане по формуле:

Например № 1 : длина линии на местности 142 м. Найти величину изображения этого отрезка на плане масштаба 1:2000.

S p = 142 м / 2000 = 0,071 м = 7,1 см.

Например № 2 : на плане масштаба 1:500 величина отрезка между двумя точками Sp = 14,6 см. Определить длину этой линии на местности Sm.

S m = 14,6 см · 500 = 7300 см = 73 м.

При решении задач по карте или плану с помощью численного масштаба приходиться выполнять много вычислений. Чтобы избежать этого, используют графические масштабы.

Численный масштаб дает общую характеристику степени уменьшения и не всегда удобен для практических целей. Для построения планов или определения длины отрезков, взятых с плана, применяют линейный или поперечный масштабы, которые являются графическими масштабами .

Дата: 26.10.2015

Часто, особенно при решении различных задач, приходится иметь дело с изображениями земной поверхности. Эти изображения весьма разнообразны. Наиболее распространенными среди них - рисунки, планы, карты, глобусы, аэрофотоснимки и космические снимки.

На рисунке земная поверхность изображается в ее реальном, но уменьшенном виде под любым углом зрения.

Аэрофотоснимки и космические снимки, как правило, являются уменьшенными изображениями реального вида земной поверхности сверху.

Планы, карты и глобусы являются уменьшенными картографическими изображениями земной поверхности, поскольку для ее отображения на них используется система условных обозначений .

План местности - это уменьшенное, выполненное с помощью условных знаков изображение небольшого участка земной поверхности. В отличие от снимков, на планах и картах мелкие и несущественные детали не изображены.

Карта - это уменьшенное, обобщенное изображение земной поверхности, выполненное с помощью условных знаков и построенное в определенной картографической проекции.

Географическая карта дает возможность изобразить значительные участки территории и даже всю поверхность Земли. Однако при этом возникает необходимость учитывать, что Земля имеет шарообразную форму. Поэтому при изображении шаровидной земной поверхности на карте, которая является плоскостью, некоторые участки приходится изображать несколько искаженными (чуть сжатыми или растянутыми).

Глобус является моделью, т.е. уменьшенной в десятки миллионов раз копией Земли , поэтому он в общих чертах сохраняет ее форму.

На глобусе все материки, океаны, моря показаны в полном соответствии с их положением на земном шаре, а масштаб остается одинаковым на всей поверхности глобуса. Глобус лучше, чем другие картографические изображения, передает форму нашей планеты.

Основные отличия географической карты от плана местности

На плане изображают небольшие участки земной поверхности: школьная участок, землепользования сельскохозяйственного предприятия, населенный пункт и т.д.
На план наносят все объекты и детали местности в заданном масштабе. Карты через мельче масштаб менее подробными изображениями земной поверхности. На них отображаются наиболее важные объекты и свойства.
При создании плана кривизну земной поверхности за малой величины не учитывают, и земная поверхность считается плоскостью. Все предметы показывают такими, какие они есть на самом деле, без искажений, сохраняется их форма и очертания, только размер уменьшают в соответствии с масштабом. При создании карт обязательно учитывают кривизну (шарообразности) Земли, поэтому на картах неизбежно присутствуют искажения.
На планах отсутствует градусная сетка , а на картах она непременно есть (меридианы и параллели).

На планах направлением на север принято считать верхний край листа , на юг - нижней, на запад - левый, на восток - правый. Северное направление показывают дополнительно стрелкой с обозначением север - юг. На картах направление север - юг определяют меридианы, запад - восток - параллели. Они могут быть не только прямыми линиями, но и дугами различной кривизны, в зависимости от проекции карт.

Тема урока:

Способы изображения земной поверхности

5 класс

Цель:

Сформировать понятия о различных способах изображения земной поверхности.

Обучающие
- Познакомить учащихся с видами изображения земной поверхности
- обеспечить усвоение понятий «географическая карта», «план местности», «глобус», «атлас»;
- создать условия для выявления основных различии между планами местности и географическими картами

Развивающие
- совершенствовать умение работать с географическими картами и планами местности;
- продолжить формирование картографической грамотности;

Воспитательные
- воспитывать чувство ответственности в работе, чувство уверенности в себе, самостоятельность, навыки самоконтроля,
- воспитывать уважение к мнению других, толерантность в отношениях в паре

Предметные

усвоение понятий «географическая карта», «план местности», «глобус», «атлас»;
- умение работать с картой (развитие картографической грамотности);
- умение выявлять черты сходства и различия между разными видами изображений Земли;
- использование приобретенных знаний и умений в практической деятельности и повседневной жизни для самостоятельного поиска географической информации

Метапредметные

- познавательные
умение давать определения понятиям, выявлять их главные признаки, сравнивать объекты;
-развитие интеллектуальных способностей
- регулятивные
вырабатывание умения управлять своей познавательной деятельностью, ставить цели;
выполнять учебные действия в соответствие с заданием;
- коммуникативные
умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками;
умение работать индивидуально и в паре

Личностные

- понимание значимости знаний о способах изображения земной поверхности для практической жизни людей;
- осознание необходимости
понимать и читать карту
стремление к самообразованию, самоконтролю и анализу своих действий

Универсальные учебные действия

- личностные : осознать необходимость изучения окружающего мира.
- регулятивные: принимать и формулировать учебную проблему.
- познавательные: объяснять роль различных источников географической информации, выявлять, описывать и объяснять существенные признаки географических объектов, анализировать и оценивать географическую информацию и делать обобщающие выводы; составлять описания различных географических объектов на основе анализа разнообразных источников географической информации.
- коммуникативные: уметь общаться и взаимодействовать друг с другом.