Карты материков и океанов

Тема: Карты материков и океанов

Цель урока:

1) Дать краткие сведения о картах, их группировке по содержанию;

2) Развивать умение работать с картой;

3) Воспитывать уважение к труду ученых-картографов.

Метод обучения:  словесный

Форма организации: коллективная

Тип урока: комбинированный

Вид урока: проблемное обучение

Оборудование: физическая карта  мира, карта полушарий, глобус, климатическая карта, геологическая карта, атласы, контурные карты.

I. Организационный момент. Приветствие. Проверка готовности обучающихся к уроку. Выявление отсутствующих.

II. Проверка домашнего задания. 

1. Что изучает география материков и океанов?

2. Материки и острова, части света (площадь Земли 510 млн.кв.км, суши 149 млн.кв.км, океанов 361 млн.кв.км; архипелаг; асу, эреб).

3. Мировой океан (71%, Марианский желоб 11022м).

4. Географические открытия

5. Проверка знаний (географический диктант)

1. Параллели имеют направление (запад-восток).

2. Природная зона, отличающаяся высоким плодородием почв (степь).

3. Азимут северо-восточного направления равняется (45º)

4. Главная причина неравномерности распределения растений и животных на Земле (распределение тепла и влаги)

5. Географическими полюсами Земли являются (Северный и Южный)

6. Самым холодным климатическим поясом считается (арктический)

7. Человек создал новые природные комплексы (поля, сады, огороды, парки)

8. В скольких агрегатных состояниях может находиться вода в природе?  (3)

9. Основные пояса (экваториальный, тропический, умеренный)

10. Каким цветом обозначены на географических картах водные объекты? (синим)

11. Наибольшие летние суточные амплитуды температуры наблюдаются (пустыне)

12. Антропогенный природный комплекс - это (пруды и парки)

13. Биосфера - это (часть географической оболочки, заселённая и изменённая организмами)

V. Объяснение новой темы.

Написать на доске тему урока, объяснить цели урока. В чем отличие карты от плана местности? Что такое масштаб и какие виды масштабов существуют? Проблемный вопрос: Можно ли изогнутую поверхность глобуса перенести на плоскую поверхность карты без искажений?

1. Картографические проекции (карта - уменьшенное, обобщенное изображение земного шара с помощью условных знаков на основании математических законов - в определенном масштабе и проекции; картографические проекции; классифицируют искажения длины, площадей, форм и углов; проекции - равноугольные, равновеликие и произвольные; в равноугольных сохраняются углы и формы, искажаются длины и площади; равновеликие проекции - площади точны, а углы и формы искажаются; произвольные проекции - все виды искажений, но распределены равномерно - в центре меньше искажений, чем по краям; классификация по видам перенесения на поверхность: цилиндрические - мало искажений у экватора, много у полюсов, конические - искажаются области полюсов, поликонические - используются для карт мира, центр искажен; азимутальные используются для изображения приполярья).

Для выбора выгоднейшего пути при переходе судна из одного пункта в другой судоводитель пользуется картой. Картой называют уменьшенное обобщенное изображение земной поверхности на плоскости, выполненное по определенному масштабу и способу.

Так как Земля имеет сферическую форму, ее поверхность невозможно изобразить на плоскости без искажений. Если разрезать любую сферическую поверхность на части (по меридианам) и наложить эти части на плоскость, то изображение этой поверхности на ней получилось бы искаженной и с разрывами. В экваториальной части были бы складки, а у полюсов - разрывы.

Для решения навигационных задач пользуются искаженными, плоскими изображениями земной поверхности - картами, в которых искажения обусловлены и соответствуют определенным математическим законам.

Математически определенные условные способы изображения на плоскости всей или части поверхности шара или эллипсоида вращения с малым сжатием называются картографической проекцией, а принятая при данной картографической проекции система изображения сети меридианов и параллелей - картографической сеткой.

Все существующие картографические проекции могут быть подразделены на классы по двум признакам: по характеру искажений и по способу построения картографической сетки.

По характеру искажений проекции разделяются на равноугольные (или конформные), равновеликие (или эквивалентные) и произвольные.

Равноугольные проекции. На этих проекциях углы не искажаются, т. е. углы на местности между какими-либо направлениями равны углам на карте между теми же направлениями. Бесконечно малые фигуры на карте в силу свойства равноугольности будут подобны тем же фигурам на Земле. Если остров круглой формы в природе, то и на карте в равноугольной проекции он изобразится кружком некоторого радиуса. Но линейные же размеры на картах этой проекции будут искажены.

Равновеликие проекции. На этих проекциях сохраняется пропорциональность площадей фигур, т. е. если площадь какого-либо участка на Земле в два раза больше другого, то на проекции изображение первого участка по площади тоже будет в два раза больше изображения второго. Однако в равновеликой проекции не сохраняется подобие фигур. Остров круглой формы будет изображен на проекции в виде равновеликого ему эллипса.

Произвольные проекции. Эти проекции не сохраняют ни подобия фигур, ни равенства площадей, но могут иметь какие-нибудь другие специальные свойства, необходимые для решения на них определенных практических задач. Наибольшее применение в судовождении из карт произвольных проекций получили ортодромические, на которых ортодромии (большие круги шара) изображаются прямыми линиями, а это очень важно при использовании некоторых радионавигационных систем при плавании по дуге большого круга.

Картографическая сетка для каждого класса проекций, в которой изображение меридианов и параллелей имеет наиболее простой вид, называется нормальной сеткой. По способу построения картографической нормальной сетки все проекции делятся на конические, цилиндрические, азимутальные, условные и др.

Конические проекции. Проектирование координатных линий Земли производят по какому-либо из законов на внутреннюю поверхность описанного или секущего конуса, а затем, разрезав конус по образующей, разворачивают его на плоскость.

Для получения нормальной прямой конической сетки делают так, чтобы ось конуса совпадала с земной осью PNР S. В этом случае меридианы изображаются прямыми линиями, исходящими из одной точки, а параллели - дугами концентрических окружностей. Если ось конуса располагают под углом к земной оси, то такие сетки называют косыми коническими.

В зависимости от закона, выбранного для построения параллелей, конические проекции могут быть равноугольными, равновеликими и произвольными. Конические проекции применяются для географических карт.

Цилиндрические проекции. Картографическую нормальную сетку получают путем проектирования координатных линий Земли по какому-либо закону на боковую поверхность касательного или секущего цилиндра, ось которого совпадает с осью Земли, и последующей развертки по образующей на плоскость.

В прямой нормальной проекции сетка получается из взаимно перпендикулярных прямых линий меридианов Л, В, С, D, F, G и параллелей аа',bb',сс. При этом без больших искажений будут изображены участки поверхности экваториальных районов, но участки полярных районов в этом случае не могут быть спроектированы.

Если повернуть цилиндр так, чтобы ось его расположилась в плоскости экватора, а поверхность его касалась полюсов, то получается поперечная цилиндрическая проекция (например, поперечная цилиндрическая проекция Гаусса). Если цилиндр поставить под другим углом к оси Земли, то получаются косые картографические сетки. На этих сетках меридианы и параллели изображаются кривыми линиями.

Азимутальные проекции. Нормальную картографическую сетку получают проектированием координатных линий Земли на так называемую картинную плоскость Q - касательную к полюсу Земли. Меридианы нормальной сетки на проекции имеют вид радиальных прямых, исходящих из. центральной точки проекции PN под углами, равными соответствующим углам в натуре, а параллели - концентрическими окружностями с центром в полюсе. Картинную плоскость можно располагать в любой точке земной поверхности, и точку касания называют центральной точкой проекции и принимают за зенит.

Азимутальная проекция зависит от того, какими радиусами проводятся параллели. Подчиняя радиусы той или иной зависимости от широты, получают различные азимутальные проекции, удовлетворяющие условиям либо равноугольности, либо равновеликости.

Перспективные проекции. Если картографическую сетку получают проектированием меридианов и параллелей на плоскость по законам линейной перспективы из постоянной точки зрения, то такие проекции называют перспективными. Плоскость можно располагать на любом расстоянии от Земли или так, чтобы она касалась ее. Точка зрения должна находиться на так называемом основном диаметре земного шара или на его продолжении, причем картинная плоскость должна быть перпендикулярна основному диаметру.

Когда основной диаметр проходит через полюс Земли, проекция называется прямой или полярной; при совпадении основного диаметра с плоскостью экватора проекция называется поперечной или экваториальной, а при других положениях основного диаметра проекции называются косыми или горизонтальными.

Кроме того, перспективные проекции зависят от расположения точки зрения от центра Земли на основном диаметре. Когда точка зрения совпадает с центром Земли, проекции называются центральными или гномоническими; когда точка зрения находится на поверхности Земли стереографическими; при удалении точки зрения на какое-либо известное расстояние от Земли проекции называются внешними, и при удалении точки зрения в бесконечность -ортографическими.

На полярных перспективных проекциях меридианы и параллели изображаются аналогично полярной азимутальной проекции, но расстояния, между параллелями получаются разными и обусловлены положением точки зрения на линии основного диаметра. На поперечных и косых перспективных проекциях меридианы и параллели изображаются в виде эллипсов, гипербол, окружностей, парабол или прямых линий.

Из особенностей, свойственных перспективным проекциям, следует отметить, что на стереографической проекции любой круг, проведенный на земной поверхности, изображается в виде окружности; на центральной проекции всякий большой круг, проведенный на земной поверхности, изображается в виде прямой линии, в связи с чем в некоторых частных случаях эту проекцию представляется целесообразным применять в навигации.

Условные проекции. К этой категории относятся все проекции, которые по способу построения нельзя отнести ни к одному из перечисленных выше видов проекций. Они обычно удовлетворяют каким-нибудь заранее поставленным условиям, в зависимости от тех целей, для которых требуется карта. Число условных проекций не ограничено.

Небольшие участки земной поверхности до 85км можно изобразить на плоскости с сохранением на них подобия нанесенных фигур и площадей. Такие плоские изображения небольших участков земной поверхности, на которых искажениями практически можно пренебрегать, называются планами. Планы обычно составляют без всяких проекций путем непосредственной съемки и на них наносят все подробности снимаемого участка. Из рассмотренных выше проекций в судовождении в основном применяются: равноугольная, цилиндрическая, азимутальная перспективная, гномоническая и азимутальная перспективная стереографическая.

Масштабом карты называется отношение бесконечно малого элемента линии в данной точке и по данному направлению на карте к соответствующему бесконечно малому элементу линии на местности. Этот масштаб называется частным масштабом, и каждая точка карты имеет свой, присущий только ей, частный масштаб. На картах, кроме частного, различают еще главный масштаб, являющийся исходной величиной для расчетов размеров карты.

Главным называется масштаб, величина которого сохраняется лишь по определенным линиям и направлениям, в зависимости от характера построения карты. На всех остальных частях одной и той же карты величина масштаба больше или меньше главного, т. е. этим частям карты будут соответствовать свои частные масштабы.

Отношение частного масштаба карты в данной точке по данному направлению к главному называется увеличением масштаба, а разность между увеличением масштаба и единицей - относительным искажением длины. На равноугольной цилиндрической проекции масштаб изменяется при переходе с одной параллели на другую. Параллель, по которой соблюден главный масштаб, называется главной параллелью. По мере удаления от главной параллели в сторону полюса величины частных масштабов на одной и той же карте увеличиваются и, наоборот, по мере удаления от главной параллели в сторону экватора величины частных масштабов уменьшаются.

Если масштаб выражается в виде простой дроби (или отношения), делимое которой - единица, а делитель - число, указывающее, скольким единицам длины на горизонтальной проекции данного участка земной поверхности соответствует одна единица длины на карте, то такой масштаб называется численным или числовым. Например, числовой масштаб 1/100000 (1:100000) означает, что 1см на карте соответствует 100 000см на местности.

Для определения длины измеряемых линий пользуются линейным масштабом, показывающим, сколько единиц длины высшего наименования на местности содержится в одной единице длины низшего наименования на карте (плане). Например, масштаб карты «5миль в Iсм» или 10км в 1см» и т. п. Это значит, что расстояние в 5миль (или 10км) на местности соответствует 1см на карте (плане).

Линейный масштаб на плане или карте помещают под рамкой в виде прямой, разделенной на несколько делений; начальную точку линейного масштаба обозначают цифрой 0, а затем против каждого или некоторых последующих его делений ставят цифры, показывающие соответствующие этим делениям расстояния на местности.

Переход от числового масштаба к линейному осуществляется простым пересчетом мер длины. Например, чтобы перейти от числового масштаба 1/100000 к линейному, нужно 100 000см перевести в километры или мили. 100 000см = 1км, или, приближенно, 0,54мили, следовательно, данная карта составлена в масштабе 1км в 1см, или 0,54мили в 1см. Если известен линейный масштаб, например 2мили в 1см, то для перехода к числовому необходимо 2 мили перевести в сантиметры и сделать запись в виде дроби с числителем единица: 2 • 1852 • 100 = 370 400см, следовательно, числовой масштаб данной карты 1/370400.

Система условных знаков (масштабные или контурные - размеры объектов; внемасштабные условные знаки - геометрические формы, чертежи, буквы - населенные пункты, полезные ископаемые, рисунки животных и растений; линейные - реки, дороги, линии связи, границы; разъясняющие и описывающие знаки - длина рек, высота горы, глубина впадины)

Группировка карт (по территориальному охвату, по масштабу, по содержанию; по назначению; топографические карты - крупномасштабные; комплексные показывают несколько компонентов и их взаимосвязь)

VI. Усвоение новой темы.

1. Физическая карта мира по охвату территории относится к группе (мировых карт)

2. Первым приблизительно правильно определили размеры Земли (Эратосфен)

3. Карта природных зон содержит данные о (границах природных зон и животном мире)

VII. Домашнее задание. Выучить определения, знать условные знаки.

VIII. Итог урока. Комментирование оценок.

Вывод: Если на глобусе изображение земной поверхности дается точно, без искажений, то на карте оно подвергается различным искажениям из-за того, что поверхность Земли изображается на плоскости.