Географическая оболочка

Продолжительность дня  в северном полушарии последовательно уменьшается, а в южном полушарии увеличивается до осеннего равноденствия – 23 сентября.

22 декабря, в день зимнего солнцестояния, отвесные лучи падают на южный тропик, а северные полярные страны, начиная от Северного полярного круга, не освещаются, а на Южном полярном круге и далее к полюсу Солнце круглые сутки находится выше линии горизонта. Так продолжается до дня весеннего равноденствия - 21 марта.

Таким образом, тропиками, или поворотными кругами (греч. tropikos – круг поворота), называются параллели 23° 27¢ южной и северной широта, на которых один раз в году в дни солнцестояний в полдень Солнце бывает в зените. Полярными кругами называются параллели 66° 33¢ северной и южной широты, на которых один раз в году в дни летнего солнцестояния Солнце не заходит, а в дни зимнего солнцестояния не восходит.

Год – это не только единица измерения времени, но и  продолжительность сезонных циклов многих явлений в живой и неживой  природе: сезонная смена погод, установление и сход снежного покрова в умеренных широтах, годовой режим рек и озер, сезонная ритмика в жизни растений и животных. В природе практически нет тел и явлений, которые не испытывали бы на себе влияние сезонной ритмики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция 4

План и карта

4.1 Градусная сеть и географические координаты.

4.2 Масштаб, его виды.

4.3 План и карта, отличия между ними.

4.4 Условные знаки карты. Способы отображения рельефа.

4.5 Стороны горизонта. Способы ориентирования на местности.

 

4.1 Градусная сеть  и географические координаты.

Вращение Земли вокруг своей оси дает объективную основу для построения градусной сетки – системы параллелей и меридианов.

Во вращающейся сфере  выделяются две точки, к которым  может быть привязана координатная сетка. Эти точки – полюсы, не участвующие во вращении, и поэтому неподвижные.

Ось вращения Земли - это прямая, проходящая через центр ее массы, вокруг которой вращается наша планета. Точки пересечения оси вращения с поверхностью Земли называются географическими полюсами; их два – северный и южный. Северным полюсом называется тот, со стороны которого планета вращается против часовой стрелки, как и вся Галактика.

Меридиа́н — линия сечения поверхности земного шара плоскостью, проведённой через какую-либо точку земной поверхности и ось вращения Земли. Каждый меридиан пересекается со всеми остальными в двух точках на северном и южном полюсе. Длины всех меридианов на глобусе равны. Все точки одного меридиана имеют одинаковую долготу, но разную широту. В международной практике за начальный меридиан принят Гринвичский, проходящий через английский город Гринвич, от него ведётся счёт долгот.

Паралле́ль — линия сечения поверхности земного шара плоскостью, параллельной плоскости экватора.

На глобусе параллель рисуется в виде окружности, все точки которой равноудалены от экватора. Длины параллелей различны — они увеличиваются при приближении к экватору и уменьшаются к полюсам. Все точки одной параллели имеют одинаковую широту, но различную долготу. Экватор — самая длинная параллель.

Принято определение экватора как  нулевой параллели. Северный полюс  имеет широту в +90 градусов, южный — в −90°. Расстояние между двумя параллелями, которые отличаются на 1 градус, — примерно 111 км.

Параллели не являются ортодромиями, то есть кратчайшими линиями на поверхности между любыми их двумя точками.

Эква́тор — воображаемая линия пересечения с поверхностью Земли плоскости, перпендикулярной оси вращения планеты и проходящая через её центр. Его длина приблизительно равна 40075,696 км. Экватор делит земной шар на Северное и Южное полушария и служит началом отсчёта географической широты.

Географические  координаты

Координатная  сфера

 

Географи́ческие координа́ты определяют положение точки на земной поверхности. Географические координаты строятся по принципу сферических. Аналогичные координаты применяются на других планетах, а также на небесной сфере.

Широта́ — угол между местным направлением зенита и плоскостью экватора, отсчитываемый от 0 до 90° в обе стороны от экватора. Географическую широту точек, лежащих в северном полушарии, (северная широта) принято считать положительной, широту точек в южном полушарии — отрицательной. К тому же, принято говорить о широтах, бо́льших по абсолютной величине — как о высоких, а о близких к нулю (то есть, к экватору) — как о низких.

Из-за отличия формы Земли (геоида) от шара, географическая широта точек несколько отличается от их геоцентрической широты, т. е. от угла между направлением на данную точку из центра Земли и плоскостью экватора.

Широту  места можно определить с помощью  таких астрономических инструментов как секстант или гномон (прямое измерение), также можно воспользоваться системами GPS или ГЛОНАСС (косвенное измерение). От широты, как и от времени года, зависит продолжительность дня.

Долгота́ — угол между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального нулевого меридиана, от которого ведётся счёт долготы. Сейчас на Земле за нулевой меридиан принят тот, что проходит через старую обсерваторию в городе Гринвич, и поэтому он называется Гринвичским меридианом. Долготы от 0 до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточными, к западу — западными. Восточные долготы принято считать положительными, западные — отрицательными. Следует подчеркнуть, что, в отличие от широты, для системы долгот выбор начала отсчёта (нулевого меридиана) произволен и зависит только от соглашения. Так, кроме Гринвича, в качестве нулевого ранее выбирались меридианы обсерваторий Парижа, Кадиса, Пулково (на территории Российской империи) и т. д.

От долготы зависит местное время.

Чтобы полностью  определить положение точки трёхмерного  пространства, необходима третья координата — высота. Расстояние до центра планеты не используется в географии: оно удобно лишь при описании очень глубоких областей планеты или, напротив, при расчёте орбит в космосе. В пределах географической оболочки применяется обычно высота над уровнем моря, отсчитываемая от уровня «сглаженной» поверхности — геоида. Такая система трёх координат оказывается ортогональной, что упрощает ряд вычислений. Высота над уровнем моря удобна ещё тем, что связана с атмосферным давлением. Расстояние от земной поверхности (ввысь или вглубь) часто используется для описания места, однако не служит координатой ввиду неровности поверхности.

4.2 Масштаб, его виды.

Масштаб - это степень уменьшения длины линий на плане или карте по сравнению с их действительной длиной на местности. Масштаб указывается под южной рамкой листа плана или карты.

Различают масштаб трех видов:

• численный,
• именованный,
• линейный.

Численный масштаб записывается в виде дроби, в числителе которого единица, а в знаменателе число m, показывающие степень уменьшения: М= 1/m. Например, на карте масштаба 1/100000 или 1: 100 000 длины уменьшены по сравнению с действительностью в 100 000 раз. Очевидно, что чем больше знаменатель масштаба, тем в большее число раз уменьшены длины, тем мельче изображение объектов на карте.

Именованный масштаб - это пояснение, указывающее соотношение длин линий на карте и на местности. Например, если численный масштаб 1: 100 000, именованный масштаб выглядит так «в 1см - 1км», так как 1 см на карте соответствует 100 000 см, т.е. 1 км, на местности. 

Линейный  масштаб служит для измерения по картам длин линий в реальности. Он представляет собой прямую линию, разделенную на равные отрезки, соответствующие десятичным числам расстояний на местности. Отрезки называют основанием масштаба, а расстояние на местности, соответствующее основанию, называют величиной линейного масштаба. Для повышения точности определения расстояний крайнее слева основание делят на более мелкие части, называемые наименьшими делениями линейного масштаба.  При работе с планом и картой часто приходиться переводить численный масштаб в именованный или линейный. Для этого необходимо знаменатель численного масштаба перевести в более крупные меры - метры и километры. Например, если численный масштаб плана 1:5000, это значит что в 1 см на плане соответствует на местности 5000 см или 50 метрам.

4.3 План и карта,  отличия между ними.

План - это чертеж небольшого участка местности в крупном масштабе и в условных знаках, построенный без учета кривизны земной поверхности.

Географическая карта — карта земной поверхности, показывающая размещение, состояние и связи различных природных и общественных явлений, их изменения во времени, развитие и перемещение.

Карта ГОСТ — это построенное в картографической проекции, уменьшенное, обобщенное изображение поверхности Земли, другого небесного тела или внеземного пространства, показывающее расположенные на ней объекты или явления в определенной системе условных знаков.

Классификация

Географические карты подразделяются на следующие категории:

По  территориальному охвату

• карты мира;
• карты материков;
• карты стран и регионов;

По масштабу

• крупно- (1:200 000 и крупнее);
• средне- (от 1:200 000 и до 1:1 000 000 включительно);
• мелкомасштабные (мельче 1:1 000 000).

Отличные по масштабу карты имеют  разные точность и детальность изображения, степень генерализации и нередко разное назначение.

По  назначению

• научно-справочные — предназначены для выполнения научных исследований и получения максимально полной информации;
• культурно-образовательные — предназначены для популяризации знаний, идей;
• учебные — используются в качестве наглядных пособий для изучения географии, истории, геологии и других дисциплин;
• технические — отображают объекты и условия, необходимые для решения каких-либо технических заданий;
• туристские и др.

По  содержанию

• Общегеографические карты — изображают все географические явления, в том числе рельеф, гидрографию, растительно-почвенный покров, населённые пункты, хозяйственные объекты, коммуникации, границы и т. д. Общегеографические крупномасштабные карты, на которых изображены все объекты местности, называются топографическими, среднемасштабные общегеографические карты — обзорно-топографическими, а мелкомасштабные общегеографические карты — обзорными.
• Тематические карты — показывают расположение, взаимосвязи и динамику природных явлений, населения, экономики, социальную сферу. Их можно объединить в две группы: карты природных явлений и карты общественных явлений.
• Карты природных явлений охватывают все компоненты природной среды и их комбинации. В эту группу входят карты геологические, геофизические, карты рельефа земной поверхности и дна Мирового океана, метеорологические и климатические, океанографические, ботанические, гидрологические, почвенные, карты физико-географических ландшафтов и физико-географического районирования и т. д.
• Общественно-политические карты включают карты населения, экономические, политические, исторические, социально-географические, причём каждая из подкатегорий в свою очередь может содержать собственную структуру разделения. Так, экономические карты включают также карты промышленности (как общие, так и отраслевые), сельского хозяйства, рыбной промышленности, транспорта и связи и т. д.

Отличие плана  от карты:

• на плане изображаются небольшие участки земной поверхности, на картах же изображены гораздо большие территории и в более мелком масштабе.
• на план наносятся все объекты и детали местности в заданном масштабе. На карты объекты отбирают в зависимости от их содержания и назначения.
• при вычерчивании планов не учитывается кривизна земной поверхности.
• на планах направление север-юг показывают стрелкой. На картах направление север-юг определяют меридианы, на направление запад - восток - параллели.

4.4 Условные знаки  карты. Способы отображения рельефа. 

Картографические условные знаки — система символических графических обозначений, применяемая для изображения на картах различных объектов и явлений, их качественных и количественных характеристик. Условные знаки, используемые на карте, составляют легенду карты.

Условные знаки могут быть классифицированы по масштабности (пространственной протяжённости  объектов). Так различают:

• масштабные условные знаки (площадные и линейные);
• внемасштабные условные знаки (точечные);
• пояснительные знаки.

Площадные. Площадными условными знаками на карте отображают значительные по двумерной пространственной протяжённости объекты, могущие быть отображёнными в заданном масштабе карте.Примерами таких объектов могут быть: территория государства на карте масштаба (М) 1:20000000 или земельный участок на плане М 1:500.

Линейные. Линейными условными знаками на карте отображают значительные по одномерной пространственной протяжённости объекты, которые могут быть отображены в заданном масштабе карты, при этом ширина которых в данном масштабе не может быть отображена метрически верно.

Примерами таких объектов могут  быть: реки или дороги на карте М 1:10000000.

Линейные условные знаки выглядят, как линии различного графического начертания и цветов. Особую категорию линейных знаков образуют горизонтали (изогипсы), которые на топографических картах и планах изображают неровности земной поверхности — рельеф.

Горизонталью называют линию на карте, соответствующую линии на земной поверхности, все точки которой лежат на одной и той же высоте над уровнем моря. Горизонтали проводятся через равное число метров по отвесной линии. В объяснении к плану или карте — легенде — всегда указывается расстояние между горизонталями, принятое для данного плана или карты, т. е. разность их высот, например 2, 5, 10 м. Холм или замкнутая впадина изображаются на плане и топографической карте в виде замкнутых горизонталей, одна внутри другой. Для того чтобы на карте отличить впадину от холма, на горизонталях впадины ставятся коротенькие штрихи (бергштрихи) в сторону понижения склона.