Преобразование трёхмерной поверхности Земли в двухмерное изображение на карте осуществляется с помощью картографической проекции. 1 Это преобразование выполняется по математическим законам. 1
Процесс включает несколько шагов: 3
- Нерегулярная форма Земли (геоид) аппроксимируется некоторой регулярной поверхностью (то есть такой, которую можно описать одной формулой). 3
- Выбранная поверхность фиксируется относительно тела Земли и становится поверхностью относимости (называемой также референц-поверхностью). 3 Этим задаётся система геодезических (географических) координат. 3
- Поверхность относимости масштабируется (уменьшается) соответственно главному масштабу карты. 3
- Изображение географических объектов с уменьшенной поверхности относимости строгими математическими методами отображается (проецируется) на плоскость или развёртываемую без искажений поверхность. 3
При отображении земной поверхности в двухмерном пространстве искажается форма, площадь, длина или направление объектов. 1 В зависимости от характера и величины искажений различают несколько классов картографических проекций: 2
- Равноугольные проекции сохраняют углы и формы небольших объектов без искажений, зато в них резко деформируются длины и площади. 2
- Равновеликие проекции сохраняют площади неизменными, но углы и формы сильно искажают. 2 Такие карты удобны для определения площадей. 2
- На произвольных проекциях обнаруживаются самые разнообразные искажения длин, площадей, углов, но они распределяются по карте оптимальным, компромиссным образом. 2 Например, минимальные искажения размещаются в центральной части карты, а все сжатия и растяжения помещаются ближе к краям. 2