Готуйся серйоЗНО
до географії

      Зображення місцевості

   Зображення ділянок земної поверхні потрібні для вивчення природи і ведення господарства. Невелику за площею місцевість можна намалювати або сфотографувати.  Малюнок і фотознімок зазвичай роблять з поверхні Землі. Тому на них ближчі предмети затуляють те, що знаходиться за ними. І малюнок, і фотознімок дають уявлення про місцевість, проте на них не видно, які розміри і форми має ділянка загалом.

     Розміщені на поверхні об’єкти (ліси, річки, селища, лани тощо) буде видно краще, якщо ділянку фотографувати зверху, наприклад з літака. Таке зображення місцевості називається аерофотознімок. На ньому об’єкти схожі на їх дійсний вигляд на місцевості, видно їх розміри і взаємне розташування.

 План місцевості

   Вигляд поверхні зверху передає і план місцевості. Проте між ним і аерофотознімком існує багато відмінностей. План місцевості – це креслення на папері, що зображує невелику ділянку земної поверхні в зменшеному вигляді. Від інших зображень поверхні план відрізняється тим, що всі об’єкти на ньому показано умовними знаками.

   Умовні знаки плану, по-перше прості, по-друге, несхожі один на одного, по-третє, нагадують самі предмети.  За таких умов вони зрозумілі всім, хто читає план. Так, річки і озера показано блакитним кольором води, а ліси – зеленим – кольором рослинності. Лани (поля), городи спеціального знаку не мають, тому такі ділянки залишають на плані білими. Знак луків нагадує стеблини трави. Піски зображено коричневими крапками. Невеличкі струмки, дороги, вузькі вулиці, зображають умовними знаками у вигляді ліній. Такі умовні знаки є загальноприйнятими. Їх використовують на всіх планах місцевості.

   Порівнявши малюнок, аерофотознімок і план, бачимо, що всі вони є зменшеними зображеннями земної поверхні. План місцевості відрізняє те, що він відображає і ті предмети, які не видно на малюнку і аерофотознімку. За планами можна дізнатися назви сіл, річок, породи дерев у лісі. Тому план дає більше відомостей, отже він зручніший для вивчення і використання місцевості.

    Щоб дізнатися, де на плані розташовані об’єкти, потрібно вміти визначати на ньому напрямки. На планах напрямок на північ часто позначають стрілкою. Знаючи напрямок на північ, можна від будь-якої точки плану, як і на місцевості, визначити всі інші сторони горизонту. Якщо на плані стрілка не зображена, то вважається, що верхній край плану – північний, нижній – південний, лівий – західний, правий – східний.      Отже, чим ближче об’єкт до верхнього краю плану, тим далі на північ він розташований. Сторони горизонту враховують при визначенні положення об’єктів щодо більших територій. Наприклад, Київ розташований на півночі України, місто Ялта – на півдні Кримського півострова. За напрямками сторін горизонту виділяють також частини населених пунктів. Для цього знаходять центр зображеного на плані міста чи села. Та його частина, яка від центру спрямована на північ, буде північною, на  південь – південною і т. ін.

   За планами встановлюють, де краще будувати заводи і зводити житлові будинки. За ними видно, де зручніше розмістити школи і які місця відвести під сади і парки.

     Зображення нерівностей земної поверхні

     Земна поверхня нерівна. На ній є відносно рівні ділян­ки, підняття і зниження - горби, гори, яри. Щоб показати нерівності земної поверхні на плані місцевості або карті, потрібно знати висоту підвищень і глибину знижень зем­ної поверхні.

   Щоб визначити на місцевості висоту, наприклад, горба, потрібно виміряти відстань по вертикалі від його підошви до вершини. Це можна зробити за допомогою нівеліра. 

   Нівелір - простий прилад у вигляді вертикальної рейки заввишки 1 м з виском і гори­зонтальною планкою.  Спочатку встановлюють нівелір біля підошви горба. За виском перевіряють його вертикальність. Го­ризонтальну планку нівеліра спрямовують на схил. У напрямку планки «прицілюються» і помічають точку на схилі, в яку вона спрямо­вана. Там забивають кілочок. Якщо висота нівеліра дорівнює 1 м, ця точка буде на 1 м вищою від того місця, де стоїть нівелір. Після цього нівелір переносять до кілочка і «при­цілюються» на іншу точку. Друга точка вже буде на 2 м вищою від підошви. Так послідов­но переставляють нівелір кілька разів уздовж схилу. Досягнувши вершини, за кількістю кілочків визначають висоту горба в метрах. Зараз вже використовуються електронні нівеліри.

    Таким чином, дізнаються, на скільки метрів одна точка (у нашому прикладі — вершина горба) вища відносно іншої (підошви горба). Перевищення однієї точки земної поверхні над іншою називається відносною висотою.

   Вимірювання висоти точок земної поверх­ні називають нівелюванням. За допомогою нівеліра можна виміряти висоту берега річки над водою, висоту схилу яру над його дном тощо. Відносну висоту потрібно знати науковцям, будівельникам, туристам.

   Якщо  на одному схилі горба нівелір ставили чотири рази, на схилі з іншого боку - п'ять разів. Це означає, що підошва горба з одного боку може бути нижчою, ніж з іншого. Тому й відносна висота вершини, виміряна з різних боків горба, може бути неоднаковою.

  Щоб уникнути неузгодженості у висотах, на планах місцевості й картах позначають не відносну висоту, а абсо­лютну, її відлічують від єдиного рівня - від рівня моря, що прийнято вважати за нуль. Отже, абсолютна висота - це перевищення точки земної поверхні над рівнем моря, що позначається 0. Проте різні мори мають різний рівень. В Україні, як і в інших країнах (Ро­сія, Білорусь, Молдова та ін.) прийнято вести відлік абсо­лютної висоти точок поверхні від рівня Балтійського моря.

    Щоб визначити абсолютну висоту точок, не обов'язко­во їхати до його берегів. У різних місцях на місцевості став­лять спеціальні знаки – репери. На них зазначено висоту певної місцевості над рівнем Балтійського моря. Від цього знака нівелюванням можна визначити висоту будь-якої точ­ки. Наприклад, абсолютна висота Києва – 180 метрів.

       На планах і картах абсолютну висоту окремих точок місце­вості позначають крапкою. Біля неї пишуть висоту в метрах. Це позначка висоти.

      Нерівності земної поверхні па планах і картах зображують горизонталями. Горизонталі – це лінії на плані або карті, що з’єднують точки земної поверхні з однаковою абсолютною висотою. Вони окреслюють форми нерівностей земної поверхні.

     Так, відмітки абсолютних висот горба переносять на план і з'єднують їх лініями з іншими такими самими відмітками висоти. На плані горизонталі зображують лініями коричневого кольору. Проводять їх через певні проміжки. Наприклад, через кожні 5, 10, 20, 50, 100 або 200 м. на лінії горизонталі цифрою позначається її абсолютна висота.

      Відстань між горизонталями залежить віл крутизни схилів. Якщо схил крутий, горизонталі на плані будуть проведені близько одна від одної, якщо пологий - на більшій відстані.

    Маленькі рисочки, проведені перпендикулярно до горизонталі, називаються бергштрихами. Вільним кінцем вони вказують, у якому напрямку схил знижується. Горизонталями на планах зображують не тільки підвищення, а й  западини. При цьому бергштрихи будуть спрямовані вільним кінцем усередину контуру.

   За горизонталями на плані місцевості можна з'ясувати практичні питання. Наприклад, досить одного погляду на план, щоб визначити, в якому напрямку місцевість підвищується, який схил горба крутіший, чи видно з тієї або іншої точки певний об'єкт.

Глобус

    Якщо слід зобразити всю планету, можна створити глобус (з латини – куля). Це єдиний спосіб зображення Землі, який правильно передає її форму. Тому глобус називають моделлю Землі. Перші відомості про створений глобус зустрічаються у творах давньогрецьких вчених, яким понад 2000 років. На жаль цей глобус не зберігся. А найстаріший, що дійшов до наших днів, глобус Мартіна Бехайма, знаходиться у німецькому Національному музеї міста Нюрнберг (пригадайте, коли цей глобус був створений та які материки на ньому показані). У ХVІ-ХVІІ ст. глобуси робили з механізмом, який обертав їх навколо своєї осі.

  Оскільки глобус правильно передає форму Землі, зображені на його поверхні материки, океани, острова показані без спотворень, тобто мають ту ж форму та розміщення, що й насправді. Вони лише зменшені у десятки мільйонів разів завдяки масштабу, тобто чітко пропорційно.

  Через сильне зменшення глобус не може показати приплюснуту біля полюсів форму нашої планети.

     Через сильне зменшення на глобусі показують не всі об’єкти, а лише найважливіші. Тому зображення узагальнюють, тобто здійснюють відбір інформації. 

     Користуватися глобусом не дуже зручно. Його важко переносити. Через кулясту форму по ньому складно вимірювати відстані. Для цього слід користуватися гнучкою лінійкою або ниткою. До того ж на глобусі не можна одночасно побачити всю Землю. У зв’язку з цим створили географічні карти.

                                                                   Географічна карта

      Географічна карта має багато спільного з глобусом. Зображення на ній також зменшене у масштабі, узагальнене та виконане умовними знаками. 

      Але на відміну від глобуса карта є плоскою. Перенести зображення з поверхні кулі (глобуса) на площину (карту) без складок та розривів не можливо. Спробуйте розгорнути здуту повітряну кульку на столі й переконаєтеся в цьому. В одних місцях її слід розтягувати, в інших стискати. Так і на картах: в одних місцям зображення розтягують, в інших скорочують, тому виникають спотворення. Це є суттєвим недоліком географічних карт, уникнути якого не можливо. На картах спотворюються відстані між об’єктами, їх площі й форми. Достатньо подивитися на карту світу й порівняти площі острова Гренландія й материка Австралія. Здається, що Гренландія лише трохи менша за Австралію, насправді різниця становить 3,5 рази. В зв’язку із спотвореннями масштаб на географічній карті не скрізь зберігається. Тому здійснювати вимірювання за картою складно. 

    Таким чином, географічна карта (з грецької – листок, сувій) – сильно зменшене у масштабі зображення всієї планети або великої території, виконане умовними знаками на площині.

   Карти є найважливішим засобом пізнання Землі. Вони використовуються у багатьох сферах людської діяльності: будівництві, пошуках корисних копалин, сільському господарстві, транспорті і т. д. Це найбільш наочний засіб збереження та передачі географічної інформації.

Картографічні проекції

 Усі географічні карти складають у певних картографічних проекціях. Картографічна проекція – це математично визначений спосіб зображення земної поверхні на площині (карті). Реальна земна поверхня дуже складна і не відповідає жодному геометричному тілу. Щоб відтворити цю поверхню на карті, спочатку її відображають на математично правильній фігурі (кулі), а потім переносять це зображення на площину, ніби проектуючи його.

   Картографічних проекцій існує багато, їх об’єднують у групи. Насамперед проекції поділяють за видом допоміжної поверхні, яка використовується при переході від кулі до площини карти. Розрізняють проекції циліндричні, коли проектування з кулі здійснюється на поверхню циліндра, конічні, коли допоміжною поверхнею служить конус, і азимутальні, коли проектування ведеться безпосередньо на площину.

Спотворення на географічних картах. Сферичну поверхню глобуса неможливо розгорнути у вигляді площини без розривів і складок. Отже, будь-яка карта має ті чи інші спотворення. Спотворюються довжини ліній, кути, площі і форми географічних об'єктів. Спотворення на карті тим більші, чим більша зображувана на ній поверхня. На планах місцевості і великомасштабних картах, що зображують невеликі ділянки місцевості, спотворень майже немає, але на дрібномасштабних картах вони бувають дуже великі. А звідси й неоднаковий масштаб довжин і площ у різних місцях карти.

  Про характер і розміри спотворень на карті можна дізнатися, зіставивши картографічну сітку з градусною сіткою глобуса. На глобусі всі меридіани рівні між собою, паралелі проходять на однаковій відстані одна від одної. Всі меридіани перетинаються з паралелями під прямими кутами, тому на глобусі всі клітинки градусної сітки між двома сусідніми паралелями мають однакову форму і розміри, а клітинки між двома сусідніми меридіанами звужуються і зменшуються за величиною з віддаленням на північ і на південь від екватора.

    Таким чином, ознаками спотворень на карті будуть: неоднакова форма і величина клітинок між двома сусідніми паралелями (спотворення форм і площ), різні за довжиною відрізки меридіанів між паралелями (спотворення довжин ліній і неоднаковий масштаб у різних частинах карти), відхилення величини кутів між меридіанами і паралелями від 90° (спотворення кутів).

    Зображуючи земну поверхню на карті, доводиться враховувати кривизну Землі і вибирати ту чи іншу картографічну проекцію, яка дозволяє уникнути одного із спотворень чи послабити інше.

   Залежно від характеру і розмірів спотворень проекції поділяють на рівнокутні, рівновеликі й довільні. Рівнокутні проекції зберігають без спотворень кути і форми малих об'єктів, однак в них сильно деформуються довжини ліній і площі об'єктів. За картами, створеними в рівнокутній проекції, зручно прокладати маршрути суден і літаків, оскільки виміряні на таких картах кути точно відповідають кутам на місцевості, які можуть фіксуватися приладами.

   Рівновеликі проекції не спотворюють площ, однак форми об'єктів і кути в них сильно спотворені. Довільні проекції мають усі види спотворень, але вони розподіляються на карті найбільш вигідним чином. Наприклад, існують проекції з мінімальними спотвореннями в центральній частині, зате вони різко зростають на краях карти.

  Для географічних карт території України здебільшого застосовують конічну довільну проекцію. На картах з такою проекцією порівняно мало спотворюються кути і площі, масштаб можна вважати постійним на невеликих відстанях навколо будь-якої точки. Тому на цих картах можна приблизно вимірювати кути, невеликі відстані і площі.

Географічна генералізація

    Навіть на картах найбільшого масштабу неможливо (та й недоцільно) показувати об'єкти з усіма подробицями і деталями. Для їх відбору і узагальнення здійснюють картографічну генералізацію.

 Генералізація визначається масштабом карти, її призначенням, тематикою. Найбільш суттєво впливає масштаб. Адже ділянка місцевості, яка в реальності має площу 1 км2, на карті масштабу 1 : 10 000 займатиме 1 дм2, на карті масштабу 1 : 100 000 – 1 см2, а на карті масштабу 1 : 1000 000 – 1 мм2. Отже, всі об'єкти, показані на карті великого масштабу, графічно неможливо відобразити на картах дрібних масштабів. А тому при переході до більш дрібних масштабів вибирають лише найістотніші об'єкти місцевості (наприклад, населені пункти з людністю понад 10 тис. мешканців) і такі, що можуть бути виражені в масштабі цієї карти (наприклад, річки довжиною понад 100 км), спрощують форми об'єктів (виключають невеликі звивини річок і доріг, випрямляють контури берегових ліній, кордонів і т. д.).

Види умовних знаків

  Для відображення різних географічних об'єктів, явищ і процесів на картах застосовують умовні позначення. До них належать умовні знаки, підписи, буквені і цифрові позначення, а також способи картографічного зображення. Розрізняють декілька видів умовних знаків.

       Масштабні (або контурні)  умовні знаки передають дійсні розміри об'єктів, які виражаються в масштабі карти. Такими знаками є  контури лісу, луків, болота, озера тощо. 

   Позамасштабними  умовними знаками позначають об'єкти, які не можна показати в масштабі карти. Наприклад, заводи, аеродроми, пам'ятники, колодязі, окремі дерева, населені пункти (їх показують кружечками-пунсонами).

    Пояснювальні умовні знаки доповнюють характеристику об'єкта. Наприклад, стрілка біля знака річки показує напрямок її течії, малюнок листяного чи хвойного дерева в контурі лісу вказує переважання тих чи інших порід. 

Способи картографічного зображення

    На картах об'єкти, явища і процеси передають різними способами. Спосіб значків застосовують для зображення об'єктів, що не виражаються в масштабі карти. Значки можуть бути геометричними (наприклад, промислові центри), буквеними (місця видобутку корисних копалин) або мати вигляд наочних малюнків (якір як символ морського порту).

     Способом лінійних знаків передають на картах лінійні об'єкти: берегову лінію, річки, кордони, дороги, трубопроводи. Вони масштабні за своєю довжиною та конфігурацією, але переважно позамасштабні за шириною.

   Способом якісного фону показують поділ території на однакові в якісному відношенні частини. Усі частини зафарбовують різними кольорами. Цей спосіб передає явища, які мають на земній поверхні суцільне поширення, тобто між зображуваними територіальними частинами на карті не може бути «білих плям». Цим способом зображують, наприклад, геологічну будову території, ґрунти, природні зони, держави, одиниці адміністративно-територіального устрою тощо.

 Спосіб ареалів використовується для виділення на карті областей поширення якихось однорідних явищ. Ареали можна відобразити суцільною чи пунктирною межею, зафарбуванням, штриховкою, надписом чи малюнком. Явища, зображувані цим способом, на відміну від тих, які передаються способом якісного фону, не мають повсюдного територіального поширення: на карті вони виступають як окремі «плями» (льодовики, багаторічна мерзлота, болота, заповідники та ін.).

   Спосіб ізоліній застосовують для відображення явищ, які мають суцільний, безперервний і при цьому більш-менш плавний розподіл на земній поверхні. Ізолінії, як вам відомо, це лінії, що сполучають на картах точки, які на місцевості мають однакові кількісні показники якогось явища. Ізолінії, наприклад, показують висоту суходолу (горизонталі), глибини морів (ізобати), температуру повітря (ізотерми), кількість опадів, солоність води. Для кращого сприйняття явища ділянки між сусідніми ізолініями часто зафарбовують у різні кольори (як, наприклад, показуючи рельєф на фізичних картах).

    Способом знаків руху передають явища, що переміщуються у просторі (наприклад, напрямки вітрів і течій). Кольором і шириною знаків руху можна відобразити характеристики явища – холодні або теплі течії, вітри влітку і взимку.

   Спосіб картодіаграми застосовують для відображення абсолютних значень кількісних показників на окремих територіях. Наприклад, цим способом показують кількість загальноосвітніх шкіл чи посівні площі зернових культур в областях України. Діаграми можуть мати вигляд стовпчиків, стрічок, квадратів, кругів або інших геометричних фігур. Часто їх ділять на частини відповідно до структури зображуваного об'єкта. Кожна з частин зафарбовується в інший колір і відповідає якійсь частці, що виражається у відсотках. Наприклад, діаграмою можна передати структуру шкіл за місцем їх розміщення (міські й сільські), структуру посівних площ за видом зернових культур (пшениця, жито, ячмінь і т. д.).

    Способом картограми відображають відносні значення кількісних показників на окремих територіях (наприклад, кількість учнів загальноосвітніх шкіл на 1 000 мешканців області, середню врожайність зернових культур (центнерів з 1 га) в областях). Для картограми обов'язковим є наявність шкали, що показує, в яких межах змінюється показник.

   Масштаб

    Як вам відомо, відстані на місцевості зазначають у метрах або кілометрах. Наприклад, відстань від вашого будинку до школи 400 м. Таку відстань на папері показати неможливо. Тому на плані або карті відстань зображують у зменшеному вигляді - у сантиметрах і міліметрах. Щоб перевести великі відстані на місцевості у малі на плані, користуються масштабом.

     Масштаб - це міра зменшення відстаней певної місцевості, зображених на плані або карті. Інакше кажучи, масштаб означає, у скільки разів відстані на місцевості зменшено на папері.

     Розглянемо приклад. Домовимося, що на па­пері всі відстані будемо зображувати у 10000 разів меншими, ніж вони є насправді. Тоді 1 см на плані відповідатиме 10 000 см на місцевості. Отже, наш масштаб 1 : 10 000 (читається: одна десятитисячна). Тоді відстань від вашого будин­ку до школи в цьому масштабі дорівнюватиме 4 см, тобто:

               400м = 40000см; 40000см: 10000см = 4см.

   Чим більший масштаб, тим більшим є змен­шення. Чим більше зменшено відстані, тим більшу за площею територію можна зобразити. Але водночас меншими і не такими виразними будуть об'єкти на плані або карті. Отже, чим більший масштаб, тим він дрібніший.