У нескольких участков, несколько владельцев

23.

Ученик Иванов учится у нескольких преподавателей. И каждый преподаватель работает со многими учениками.

20. Карта - модель, представляющая реальность. Основные характеристики карт. 

Карта - графическое представление пространственных отношений элементов реального мира на территории. Карта является моделью пространственных явлений, абстракцией. Она не является миниатюрной версией реальности, предназначенной показать все детали изучаемой области.

Карты бывают разных видов и на разные темы. Два основных типа — это карты общегеографические и тематические. Наиболее часто в ГИС нам придется иметь дело с тематическими картами, хотя общегеографические и топографические карты тоже используются для ввода в ГИС, главным образом для того, чтобы обеспечить общегеографическую основу для сложных тематических карт.

Основные характеристики карт:
1) Масштаб — отношение длины некоторого отрезка на карте к длине того же отрезка на земле.
2) Легенда карты – условные обозначения.
3) Разрешение (определяется минимальными размерами объектов, отображенными на карте) и точность карты (определяется уровнем ошибок, возникающих при создании).

4 ) Точность - точность карты определяет, насколько точно элементы карты могут быть изображены на карте. Точность карты определяется уровнем ошибок, возникающих в процессе создания карты.

5) Проекция - предназначена для изображения с приемлемой точностью сферической Земли на плоском носителе.

6) Экстент - это площадь земной поверхности, представленной на карте.

+ Детальность и пригодность карт для решения практических задач зависят от их характеристик. Это в равной степени относится и к электронным картам, и к традиционным бумажным.

 

В контексте ГИС, в дополнение к геометрии элементов и их атрибутам, другими техническими характеристиками, определяющими карты и их использование, являются масштаб (Масштаб (scale) - термин, часто используемый для обозначения степени уменьшения на картах.), разрешение (Разрешение карты определяется минимальными размерами объектов, которые могут быть отображены на карте данного масштаба. Масштаб влияет на разрешение.), точность (Точность карты определяет, насколько точно элементы карты могут быть изображены на карте. Точность карты определяется уровнем ошибок, возникающих в процессе создания карты), проекция (редназначены для изображения с приемлемой точностью сферической Земли на плоском носителе.)

21. Географическая система координат. Картографические проекции.

ГСК - базовая система, использующая широту и долготу для определения местоположений точек на поверхности сферы или сфероида. Определение "географическая система координат" включает датум, главный меридиан и угловые измерения.

Географическая система координат обеспечивает возможность идентификации любой точки на поверхности земного шара совокупностью цифробуквенных обозначений. Как правило, координаты назначаются таким образом, что один из указателей обозначает позицию по вертикали, а другой или совокупность других — по горизонтали. Традиционный набор географических координат — широта, долгота и возвышение.

+ это метод описания местоположений на поверхности Земли с использованием сферических измерений широты и долготы.

 

Системы координат позволяют использовать географические данные общей локализации для их интеграции. Системы координат используются для локализации географических объектов, изображений и точек наблюдений, таких, как GPS-позиции на общегеографической сетке.

 

Каждая система координат определяется рядом параметров:

· Системой измерений: географической (в которой сферические координаты измерены от центра Земли) или планиметрической (в которой координаты земной поверхности спроектированы на двухмерную плоскую поверхность).

· Единицами измерений (обычно футы или метры в системах координат проекции или десятичные доли градуса для долготы-широты).

· Определением проекции карты для систем координат проекции.

· Другими свойствами системы измерений, такими как референсный сфероид, датум и параметры проекции (одна или две стандартные параллели, центральный меридиан, возможные сдвиги по осям Х и Y).

+Датум - система определения координат на поверхности (горизонтальный датум) или высот выше или ниже поверхности (вертикальный датум).

Угловые измерения - единица измерения углов на плоскости, сфере или сфероиде; обычно это градусы.

Картографи́ческая прое́кция — Метод, которым сферическая поверхность Земли изображается на плоскости. Это обычно математически определённое преобразование угловых значений долготы и широты на план.

+ Это определенный способ отображения поверхности эллипсоида на плоскости (перенос со сферической поверхности земного шара на плоскость карты)

Классификация проекций по характеру искажений:

1. Конформные (равноугольные) – сохраняют форму, но искажают площади, что делает измерения площадей на карте некорректными.

2. Равноплощадные (равновеликие)– сохраняют площадь, но искажают углы, формы объектов

3. Равнопромежуточные – сохраняют расстояния.

4. Азимутальные – сохраняют некоторые истинные направления

Классификация проекций по виду параллелей и меридианов нормальной сетки:

1. Цилиндрические проекции (нормальная, поперечная, косая)

2. Конические проекции (касательная, секущая)

3. Азимутальные проекции (проекции на плоскость; полярная, экваториальная, косая)

+
Псевдоконические проекции
Псевдоцилиндрические проекции
Поликонические проекции

В ГИС используются два типа систем координат:

    Глобальная или сферическая система координат - долгота-широта. Часто ее называют географической системой координат..

    Система координат проекции - базовая система, используемая для нахождения X, Y и Z координат точечных, линейных и площадных пространственных объектов в двух- или трехмерном пространстве.

22. Эллипсоид вращения. Степень сжатия. Разновидности эллипсоидов вращения.

Эллипсоид вращения - математическая фигура, аппроксимирующая форму Земли.

Термин сфероид для обозначения двух вариантов эллипсоида вращения ввел Архимед: «... мы полагаем следующее: если эллипс при сохранении неподвижной большей оси поворачивается, возвращаясь в исходное положение, то охватываемая им фигура будет называться вытянутым сфероидом (παραμακες σφαιροιδες). Если эллипс поворачивается при сохранении в неподвижности малой оси и возвращается назад, то охватываемая им фигура будет называться сплюснутым сфероидом.

Виды элипсоидов:

- Общеземной эллипсоид описывает фигуру Земли в целом

- Референц-эллипсоид оптимален лишь для определенной части Земли

Эллипсо́ид враще́ния (сферо́ид) — это фигура вращения в трёхмерном пространстве, образованная при вращении эллипса вокруг одной из его главных осей.

Вытянутый эллипсоид вращения. Вытянутый эллипсоид вращения можно также определить как геометрическое место точек пространства, для которых сумма расстояний до двух заданных точек (фокусов) постоянна. Зеркало в виде вытянутого эллипсоида вращения обладает следующим свойством: лучи света, исходящие из одного из фокусов эллипсоида, после отражения соберутся в другом фокусе.

Сплюснутый эллипсоид вращения. Сплюснутый эллипсоид вращения можно также определить как геометрическое место точек пространства, для которых сумма расстояний до ближайшей и до наиболее удалённой точки заданной окружности постоянна.

23. Общеземные и референц эллипсоиды. Примеры.

Общеземной эллипсоид описывает фигуру Земли в целом.

Референц-эллипсоид оптимален лишь для определенной части Земли.

Эллипсоид - тело, полученное вращением эллипса вокруг его малой оси. Измерения зависят от положения центра и параметров эллипсоида, используемого для представления трехмерной поверхности Земли.
Эллипсоиды бывают 2 типов: общеземные, аппроксимирующие поверхность Земли в целом и референц-эллипсоиды, наиболее точно представляющие поверхность Земли на некоторой ограниченной территории, например, в пределах отдельной страны.
Примеры: общеземной эллипсоид –WGS-84, Рефернц-эллипсоид – эллипсоид Красовского

24. Что такое картографическая проекция? Семейства проекций.

Метод, которым сферическая поверхность Земли изображается на плоскости. Это обычно математически определённое преобразование угловых значений долготы и широты на план. Некоторые проекции могут быть визуализированы путём проецирования линий долготы и широты, изображенных на прозрачном глобусе с подсветкой в центре на лист бумаги. (Не все проекции происходят из центра глобуса). Обычно бумага плоская и расположена по касательной к глобусу (азимутальные проекции) или имеет форму конуса или цилиндра и расположена вокруг глобуса (конические и цилиндрические проекции). Все картографические проекции искажают расстояния, площади, формы, направления или любые их комбинации.

+ Это определенный способ отображения поверхности эллипсоида на плоскости (перенос со сферической поверхности земного шара на плоскость карты)

Среди них различают:

Цилиндрические, когда проектирование с геоида идет на поверхность цилиндра. Цилиндрические проекции чаще всего применяют в картографии. Они обладают наименьшими искажениями в области экватора и средних широт. Эту проекцию чаще всего применяют для создания карт мира;

Конические. Эти проекции чаще всего выбирали для создания карт бывшего СССР. Наименьшее количество искажений при конических проекциях приходилось на параллели 47° северной широты и 62° северной долготы. Это очень удобно, поскольку между указанными параллелями размещались основные хозяйственные зоны этого государства и здесь была сосредоточена максимальная нагрузка карт. Зато в конических проекциях сильно искажаются районы, лежащие в высоких широтах и акватории Северного Ледовитого океана;

Азимутальная проекция. Это такой вид картографической проекции, когда проектирование ведется на плоскость. Такой вид проекции применяют при создании карт Антарктиды или Арктики или какого-либо другого района Земли. В результате картографических проекций каждой точке на земном шаре, обладающей определенными географическими координатами, соответствует одна и только одна точка на карте. Кроме цилиндрической, конической и азимутальной картографических проекций, существует большой класс условных проекций, при построении которых пользуются не геометрическими аналогами, а лишь математическими уравнениями нужного вида.

25. Классификация проекций по видам искажений.

Равноугольные проекции
Равноугольные проекции сохраняют без искажений малые локальные формы. Для сохранения отдельных углов, описывающих пространственные отношения, равноугольная проекция должна также представлять линии картографической сетки пересекающимися под углом 90° на карте. Это достигается с помощью сохранения всех углов. Недостаток заключается в том, что площадь, ограниченная рядом кривых, может быть в процессе преобразования значительно искажена. Все картографические проекции искажают форму больших объектов на земной поверхности.

Равновеликие проекции
Равновеликие проекции сохраняют площадь изображаемых объектов. Это достигается за счет искажения других свойств, таких как форма, углы и масштаб. В равновеликих проекциях параллели и меридианы могут не пересекаться под правильными углами. В некоторых случаях, особенно на картах небольших территорий, искажение форм не является очевидным, и очень трудно отличить равноугольную проекцию от равновеликой, если только она не была соответствующим образом определена по документации или путем измерений.

Равнопромежуточные проекции
Карты в равнопромежуточных проекциях сохраняют расстояния между определенными точками. Правильный масштаб не сохраняется никакой проекцией на всей карте, однако, в большинстве случаев существует одна или более линий на карте, вдоль которых масштаб сохраняется постоянным. В большинстве равнопромежуточных проекций есть одна или несколько линий, длина которых на карте равна (в масштабе карты) длине соотносимой с нею линии на глобусе, независимо от того, является ли эта линия большой или малой окружностью, прямой или кривой линией. О таких расстояниях говорят, что они истинные. Например, в Синусоидальной проекции экватор и все параллели имеют свою истинную длину. В других равнопромежуточных проекциях могут быть истинными экватор и все меридианы. Иные проекции (например, равнопромежуточная проекция двух точек) показывают истинный масштаб между одной или двумя точками и каждой другой точкой на карте. Необходимо иметь в виду, что ни одна проекция не бывает равнопромежуточной по отношению ко всем точкам на карте.

Азимутальные проекции (истинного направления)
Кратчайший путь между двумя точками на сферической поверхности, такой как поверхность Земли, пролегает вдоль сферического эквивалента прямой линии на плоской поверхности. Это большая окружность, на которой лежат две точки. Проекции истинного направления, или азимутальные проекции, используются для сохранения некоторых кривых, описывающих большие окружности, и придают правильные азимутальные направления всем точкам на карте относительно центра. Некоторые проекции этого типа являются также равноугольными, равновеликими или равнопромежуточными.

+кратко:

Конформные (равноугольные) – сохраняют форму, но искажают площади, что делает измерения площадей на карте некорректными.

Равноплощадные (равновеликие)– сохраняют площадь, но искажают углы, формы объектов.

Равнопромежуточные – сохраняют расстояния.

Азимутальные – сохраняют некоторые истинные направления.

26. Масштаб карты, виды масштабов. Что такое масштабный коэффициент?

    Масштабный коэффициент - в системе координат, значение (обычно меньше единицы), конвертирующее касательную проекцию в секущую проекцию. Представляется как "k0" или "k." Если у системы координат проекции нет масштабного коэффициента, у эталонных линий проекции масштаб 1,0. Во всех остальных точках на карте масштаб больше или меньше единицы. Если у системы координат проекции есть масштабный коэффициент, у определяющих параметров более не будет масштаба 1,0.

    Масштаб карты - это отношение длины отрезка на карте к его действительной длине на местности.

Виды масштабов:

    Вербальный масштаб (в одном сантиметре 500 м)

    Численный масштаб (1:1000000)

    Линейный масштаб  

27. Универсальная Поперечная проекция Меркатора (UTM).

Проекция Гаусса-Крюгера и универсальная поперечная координатная система Меркатора (UTM) о беспечивают точные измерения в метрической системе.

Проекция Гаусса-Крюгера и Universal Transverse Mercator (UTM) - это разновидности поперечно-цилиндрической проекции. Воображаемый цилиндр, на который происходит проекция, охватывает земной эллипсоид по меридиану, называемому центральным (осевым) меридианом зоны. Зона - это участок земной поверхности, ограниченный двумя меридианами.

Обе проекции делят земной эллипсоид на 60 зон шириной 6°.

Зоны нумеруются с запада на восток, начиная с 0°: зона 1 простирается с меридиана 0° до меридиана 6°, ее центральный меридиан 3°. Зона 2 - с 6° до 12°, и т. д. Нумерация номенклатурных листов начинается с 180°, например, лист N-39 находится в 9-й зоне.

UTM - это проекция на секущий цилиндр и масштаб равен единице вдоль двух секущих линий, отстоящих от центрального меридиана на 180 000 м.