Разворачивая шарообразную поверхность Земли на плоскость, нельзя избежать разрывов и перекрытий. Чтобы карта была сплошной (непрерывной) и одновременно достаточно точно отражала земную поверхность, ее создают по определенным математическим законом, т.е. используя картографическую проекцию.
Картографическая проекция - это математический способ изображения на плоскости поверхности земного шара (эллипсоида).
Для создания карт используют определенные вспомогательные геометрические фигуры. По виду вспомогательной поверхности картографические проекции делятся на цилиндрические, азимутальные и конические.
Азимутальными называют такие картографические проекции, когда поверхность Земли (а точнее ее градусная сетка) проектируется с определенной точки, на плоскость. Если вспомогательная плоскость касательная к полюсу, то такая проекция называется нормальной, а если к экватору - поперечной. Первые используют для изображения территорий в приполярных широтах. Характерной особенностью их градусной сетки являются меридианы в виде прямых линий, выходящих из одной точки, и параллели - концентрические круги. В азимутальных поперечных проекциях изображаются карты полушарий и территорий в приэкваториальных широтах. Прямой линией на карте есть только экватор.
Создавая географическую карту с помощью цилиндрической проекции, земную поверхность переносят на боковую проекцию кажущегося цилиндра. Его ось может совпадать с осью Земли, тогда проекция называется нормальной, а может быть перпендикулярной к ней - поперечной. Первая из них используется для карт мира, материков и стран, расположенных в низких (близких к экватору) широтах. Характерной особенностью их в то, что параллели и меридианы являются прямыми линиями. Поперечная цилиндрическая проекция используется для создания топографических карт.
В конических проекциях как вспомогательная фигура используется конус, ось которого совпадает с осью Земли. Конические проекции используют для изображения материков и стран, расположенных в средних широтах. Градусную сетку таких карт образуют меридианы в виде прямых линий, выходящих из одной точки, и параллели, что бы дугами концентрических кругов.
Чтобы создать карту мира, используют несколько вспомогательных конусов и такую проекцию называют поликонической. Полученные фрагменты картографической сетки, отражающих различные широтные полосы, соединяющие между собой. Поэтому меридианы - кривые линии, а параллели - дуги неконцентричних кругов.
Нарушение геометрических размеров и форм участков земной поверхности, размещенных на них объектов при их изображении на плоскости называют картографическими искажениями. Различают четыре вида искажений: длин линий, углов, форм и площадей.
О наличии искажения расстояний вдоль параллелей можно узнать по длинам отрезков экватора и параллели 60 ° широты между соседними меридианами. Отрезок экватора должно быть ровно вдвое больше, чем отрезок параллели 60 ° широты. Если это соотношение иное, то на карте существуют искажения длин линий по направлению параллелей.
Об искажении расстояний по параллели свидетельствует соотношение длин отрезков экватора и параллели 60 ° широты между соседними меридианами. Когда искажения отсутствуют, то отрезок экватора вдвое больше, чем отрезок параллели 60 ° широты.
Об искажении углов, которое характерно для большинства карт, можно сделать вывод о том случае, когда параллели и меридианы не образуют между собой прямых углов.
Различить искажения форм можно, сравнив длину и ширину какого-то географического объекта на карте и глобусе. Если соотношение в обоих случаях равны, то искажений форм нет. Еще проще это сделать, если сравнить ячейки сетки на одной широте: когда они одинаковые, то искажение форм на этой географической карте отсутствуют.
Если площади двух ячеек между соседними параллелями уровне, то на этой географической карте нет искажения площадей.
По характеру искажений картографические проекции делятся на равновеликие (нет искажений площадей), равноугольные (нет искажений углов) и произвольные (все виды искажений сводятся к минимуму). Среди последней группы карт выделяют подгруппу ривнопромижних, когда отсутствуют искажения длин линий по одному из направлений (вдоль меридианов или вдоль параллелей). Итак расстояния на картах могут быть неискаженные только по одному из направлений, но на большинстве карт они не соответствуют единому масштаба во всех направлениях. Из этого следует вывод, что масштаб, который указан на карте, является средним, а потому он непригоден для определения расстояний на мелкомасштабных картах.