§ 2.5 Координатные сетки

Важным элементом географической карты является сеть координатных линий - плоское изображение сети соответствующих линий на земном эллипсоиде, построенное в избранной для карты проекции. При изготовлении карты сетка служит остовом для построения картографического изображения. При пользовании картой она позволяет определять координаты точек земного эллипсоида, наносить на карту точки по их координатам, измерять направление линий относительно стран света, вычислять масштабы и искажения в любом месте карты.

К самым распространенным сеткам, основным на мелкомасштабных картах, принадлежит картографическая - изображение сети меридианов и параллелей. Ценность картографической сетки обусловлена географическим смыслом меридианов и параллелей. Меридианы (от латинского слова meridianus - полуденный) соответствуют направлению север - юг, параллели - направлению запад - восток. Этими направлениями, которые могут быть определены на местности, пользуются для ориентирования при работе с картой в поле. Такое свойство картографической сетки существенно для топографических карт.

На мелкомасштабных картах картографическая сетка представляет средство для широкого географического ориентирования, основу для разнообразных обобщений и выводов, вытекающих из широтной зональности в размещении многих природных явлений. Наконец, разность долгот пунктов выражает разность их времен.

При всех достоинствах географических сеток им свойствен один недостаток. Практические задачи (нанесение на карту точек по их географическим координатам или определение координат точек по карте) решаются с относительной простотой только на картах в цилиндрических проекциях, у которых меридианы и параллели образуют две системы взаимно перпендикулярных параллельных линий. В других проекциях с более сложными по виду картографическими сетками для решения указанных задач приходится прибегать к вспомогательным графическим построениям и вычислениям, осложняющим работу и не всегда выполнимым в полевых условиях. Между тем при использовании топографических карт для точного указания положения пунктов, передачи по карте распоряжений, быстрого расчета направлений и расстояний и т. п. необходимы простые действия, которые могут быть обеспечены сеткой прямоугольных координат. Последняя показывается на современных топографических картах дополнительно к картографической сетке, а на некоторых картах (например, английских и финских) - взамен ее. С этой целью на земном эллипсоиде выбирают две системы линий, которые в проекции топографической карты изображаются сеткой квадратов.

В поперечной цилиндрической равноугольной проекции осями прямоугольных координат служат изображаемые прямолинейно осевой меридиан зоны и экватор. Линиями сетки квадратов на карте соответствуют на эллипсоиде дуги вертикалов, перпендикулярных осевому меридиану, и дуги от сечения эллипсоида плоскостями, параллельными плоскости осевого меридиана. Абсциссы х считаются по вертикальным линиям сетки от экватора, ординаты у - по горизонтальным линиям к востоку от осевого меридиана зоны. Чтобы исключить отрицательные ординаты, на топографических картах СССР условно принимают ординату осевого меридиана равной не нулю, а 500 км. Линии сетки квадратов вычерчивают через целое число километров, поэтому квадраты сетки принято называть километровыми, а сетку - километровой.

Рис. 2.24. Одномасштабные изображения контура материковой части СССР в проекциях: а - конической Каврайского; б - произвольной ЦНИИГАиК; в - цилиндрической Меркатора

Счет параллелей всегда ведут от экватора, счет меридианов - от начального меридиана, за который по международному соглашению 1884 г. принимают меридиан Гринвича, где находилась старейшая астрономическая обсерватория Англии. Вместе с тем на топографических картах некоторых стран (например, Дании, Испании, Италии, Франции и др.) еще можно встретить местные начала счета долгот (от Копенгагена, Мадрида, Рима, Парижа и т. п.), обычно совпадающие с меридианом главной астрономической обсерватории страны. Это было оправдано в прошлом столетии, когда национальные триангуляции (на которых основывались топографические съемки) развивались изолированно, примыкая к местным обсерваториям, точная координатная связь между которыми до изобретения радио не обладала необходимой точностью.

Отметим также, что на картах некоторых стран (например, Франции и Турции) иногда используют картографические сетки в десятичной системе измерения углов, когда окружность делится не на 360 частей (градусов), а на 400, называемых градами. Каждый град подразделяется на 100 метрических минут, а каждая из последних - на 100 метрических секунд.

В основе любого картографического изображения лежит та или иная проекция, но картографическая сетка, математически характеризующая проекцию, иногда снимается с географической карты. Поводы различны. Можно встретить без сеток: схематические карты; карты небольших территорий, при изображении которых искажения не чувствительны; карты, не предназначенные для картометрических работ, в частности для определения координат; картинные изображения земной поверхности, например в виде фотографий ландшафтного глобуса, и т. п.

Но этим приемом не следует злоупотреблять, особенно при изображении обширных пространств. Взгляд на карту, лишенную сетки, может приводить к превратным представлениям (рис. 2.24). Например, изображение в конической проекции, лишенное сетки, приведет неопытного читателя к заключению, что Черное море лежит на крайнем западе СССР.