Мы сами составляем карты

Перед вами глобус. Как по нему составить карту какого-либо материка, допустим, Африки? Прежде всего, выберем проекцию и построим соответствующую ей картографическую сетку в определенном масштабе. Возьмем наиболее простую проекцию - квадратную. На листе бумаги проведем две взаимно перпендикулярные линии. Вертикальную линию будем считать нулевым меридианом, а горизонтальную - экватором. Через равные интервалы проведем параллельные им линии, образующие квадраты. Стороны квадратов, т.е. расстояния между параллельными линиями, зависят от оцифровки параллелей и меридианов и масштаба карты. Предположим, мы хотим составить карту в масштабе 1:50000000 (по экватору и меридианам) с густотой картографической сетки 10°. В таком случае сторона квадрата составит 2,22 см (1110 км:50000000).

Пользуясь вычерченной сеткой параллелей и меридианов, перенесем с глобуса по соответствующим клеткам контур береговой линии африканского материка.

В пределах каждой клетки рисунок переносится на глаз. Чтобы береговая линия не была ломаной, нужно вначале наметить точки ее пересечения со сторонами клетки, а затем их соединять, учитывая общий изгиб линии.

По картографической сетке можно проверить правильность перенесения береговой линии на карту путем сличения координат соответствующих точек. Так, координаты крайних точек Африки следующие: северной - мыс Эль-Абьяд (37° с.ш., 10° в. д.); южной - мыс Игольный (35° ю.ш., 20° в.д.); западной - мыс Альмади (18° з.д., 15° с. ш.); восточной - мыс Хафун (51° в. д., 10° с. ш.)

Рис. 20. Изображение Австралии на карте полушария (а) и на карте в цилиндрической проекции (б)

Составим еще одну карту - карту Австралии в цилиндрической проекции, но за основу возьмем не глобус, а карту восточного полушария (рис 20, а). Картографическая сетка для нашей карты будет прямоугольной с соотношением сторон клеток 1:2, например, отрезок меридиана в 10° широты будет соответствовать 2 см, а параллели в 10° широты - 1 см. Вычертим рамку карты, и у ее сторон подпишем широты и долготы у соответствующих параллелей и меридианов (рис. 20,6). Контур материка будем переносить более точно - по опорным пунктам. Для этого на исходной карте определим координаты точек пересечения береговой линии с меридианами или параллелями и направление береговой линии в этих точках (табл. 2).

Координаты точек пересечения береговой линии с меридианами и параллелями

По координатам нанесем на картографическую сетку опорные пункты и от них на глаз перенесем береговую линию со всеми ее изгибами. Опорные пункты дают возможность более точно перенести с исходной карты контур материка на карту, составляемую в другой проекции.

Сравните очертания Австралии в обеих проекциях. Если в первой проекции (см. рис. 20, а) общий вид материка примерно соответствует действительной конфигурации, то во второй проекции (рис. 20,6) изображение получилось сжатым по долготе и вытянутым по широте. И, тем не менее, в обеих проекциях очертание береговой линии со всеми ее подробностями остается постоянным и географические координаты каждого ее изгиба будут одинаковыми.

Рис. 21. Карта СССР в конической (а) и цилиндрической (б) проекциях

Приведем еще пример преобразования одной картографической проекции в другую. Исходной картой будет карта СССР в конической проекции (рис. 21,a), a по ней нам нужно составить такую же карту, но в цилиндрической проекции (рис. 21,6). Здесь по сути дела задача сводится к тому, чтобы растянуть дуги параллелей в прямые линии. А практически решается она так. Нанесем параллельно друг другу три прямые линии, которые обозначают параллели 40, 60 и 80°. Расстояния между ними равны соответствующим расстояниям на исходной карте (А'С'=АС). На параллели 60° отложим отрезки между меридианами (А'В'=АВ) и от точек отложения проведем линии, перпендикулярные к параллелям. Они будут меридианами. На построенную картографическую сетку перенесем по клеткам сухопутные и морские границы страны. Можно уточнить их положение путем отложения одинаковых расстояний по меридианам от 60-й параллели.

Обратите внимание на конфигурацию изображений в той и другой проекции: какие они разные! Взять, например, общее направление побережья Северного Ледовитого океана. На первой карте оно имеет вогнутый вид, а на второй — получилось выпуклым.

Картографы могут предложить множество проекций, причем каждая из них будет удовлетворять заданным условиям. Попытаемся и мы решить такую задачу. Допустим, нам потребовалась проекция карты, которая имела бы одинаковый масштаб по экватору и по всем меридианам, но в отличие от цилиндрической квадратной проекции, где это условие соблюдается, географические полюса в нашей проекции должны изображаться точками.

Рис. 22. Проекция, в которой сохраняется одинаковый масштаб по экватору и всем меридианам

Для построения картографической сетки в данной проекции проведем линию экватора и отложим на ней равные отрезки, соответствующие определенному числу градусов долготы, например 30° (рис. 22). Через середину линии экватора восставим перпендикуляр и отложим на нем вверх и вниз по три таких же отрезка, как и на экваторе. Вершины перпендикуляров соединим прямыми линиями со всеми точками деления на экваторе. Получились меридианы. Согласно условию задачи, масштаб по экватору и меридианам должен быть одним и тем же. Чтобы выполнить это условие, отложим на меридианах по три отрезка, равных отрезкам на экваторе и меридианах. Соответствующие точки на перпендикуляре и наклонных линиях соединим плавными линиями. Эти линии будут параллелями, построенными через 30° по широте. Таким образом, у нас получилась картографическая сетка, удовлетворяющая тем же условиям, что и сетка в квадратной проекции, а в вершинах меридианов находятся географические полюса.

В кратком историческом очерке создания карт вы познакомились с картографическими изображениями, построенными исключительно условно. Это арабские карты. Конфигурация материков и морей передается на них в виде геометрических фигур: окружностей, квадратов, треугольников и др. Составим и мы такую «карту» и попытаемся установить, не заложены ли в них какие-либо основы картографического проектирования.

Рис. 23. Карта острова Калимантан (а) и составленная по ней карта в виде квадрата (б)

На рис. 23, а изображена карта острова Калимантан. Разделим береговую линию острова точками ABC и D на четыре равных части и, спрямив их, построим квадрат A'B'C'D' (рис. 23,6). Понятно, что периметр квадрата будет равен всей длине береговой линии. Перенесем прибрежные населенные пункты на стороны квадрата. Для этого разделим каждый участок береговой линии и стороны квадрата на одно и то же число равных интервалов. В нашем примере участок побережья АВ и сторона квадрата А'В' разделены на 10 частей. Пользуясь идентичной шкалой равных отрезков, нанесем на нашу «квадратную карту» населенные пункты и подпишем их названия.

Составленная нами карта необычна для восприятия, но ею с успехом можно пользоваться при плавании, когда корабли курсируют между прибрежными населенными пунктами, не удаляясь далеко от берега. Она имеет даже некоторые преимущества перед обычной: по ней значительно легче и быстрее можно определить расстояние между любыми пунктами, расположенными на побережье. На такую карту можно нанести для любой стороны квадрата и картографическую сетку. Нанесем ее, например, для стороны А'В'. Крайние параллели пройдут от точек А' и В' на расстояниях, измеренных до карте от точек А и В, а средняя параллель пройдет между идентичными штрихами. Линии меридианов изорвутся в зависимости от конфигурации береговой линии. Наносятся они путем откладывания расстояний по параллелям от точек А' и В' и каждого штриха. Эти расстояния соответствуют расстояниям, измеренным на карте от соответствующих точек и штрихов до меридианов. Отложенные точки соединяются плавными кривыми. Координаты населенного пункта Баликпапан, определенные по нашей «карте», составят 1° ю. ш. и 117° в. д., т.е. получились такими же, как и снятые с обычной карты.

Построенная картографическая сетка для стороны AB позволяет определить не только координаты прибрежных объектов. Перенеся линию меридиана к какой-либо точке на берегу, можно измерить угол от северного конца меридиана до направления береговой линии. Этот угол называется азимутом; им пользуются при вождении кораблей с помощью компаса. Так что наша карта имеет ряд картографических признаков, которые дают возможность пользоваться ею для практических целей. Вероятно, подобные признаки были заложены и в арабских картах. Частично раскрыть тайны этих карт удалось польскому ученому Иохиму Лелевелю, жившему в первой половине XIX в. По старым арабским рукописям и таблицам он расшифровал карту мира и представил ее в виде обычной карты, доступной современникам.