Карторафиядағы алғашқы шешімін таппаған маңызды мәселелердің бірі – дөңес болып келген жердің бетін жазықтыққа дәл түсіру болатын. Бұл мәселені XVI ғасырда  фламандық картограф Герард Меркатор цилиндрлік проекцияны қолдана отырып шешті.

Картографиялық проекциялар – жер шарының немесе жер эллипсоидының үстін жазықтыққа түсірудің математикалық тәсілі. Картогарфиялық проекциялар жер беті нүктелерінің координаттары арасындағы тәуелділікті анықтайды. Проекциялар картографиялық тор жүйесіне қарай бірнеше типке бөлінеді.

Картографиялық тор – дегеніміз қандай да бір картографиялық проекция арқылы меридиандар мен паралеллельдердің географиялық картада бейнеленуі, яғни ендіктер мен бойлықтардың бейнелену түріне байланысты проекциялар: цилиндрлік, конустық, азимуттық, жартылай конустық, жалған конустық, жалған цилцндрлік деп ажыратылады.

Эллипсоидтың (немесе шардың) бетін ешқандай бұрмаланусыз жазықтыққа түсіру мүмкін емес. Бұл гоеметриялық өзгерістерді картографиялық бұрмаланудеп атайды.Бұрмаланудың мынадай түрлері бар: ұзындық, аудан, пішін және бұрыштыңбұрмалануы.

Картографиялық проекциялар бұрмаланудың сипатына байланысты: тең бұрышты, тең мөлшерлі, еркін және тең аралықты деп;Картографиялық проекциялардың қандай да бір түрін пайдалану картаның тағайындалуына, картаға түсірілетін аймақтың жағдайы мен кескінінің үйлесіміне байланысты.

Картографиялық проекцияларды бұрмаланудың сипатына қарай былай бөледі:

1.                           Тең мөлшерлі проекцияда  меридиандар қашықтығы тұрақты, ал параллельдер полюске жүрген сайын қысқара беретін болғандықтан объектілердің  пішіні бұрмаланады да, ауданы бұрмаланусыз беріледі;

2.                           Тең бұрышты проекциялардамеридиандарарасындағыаралықтар теңдігі сақталатындықтан параллельдер арасындағы қашықтық полюске қарай арта береді,бұрыштар бұрмаланусыз беріледі. Алайда объектілердің пішіні полюстерге жүрген сайын  өзгеріп, ауданы арта береді. Бұрыштың бұрмалануы 0-ге тең. Барлық нүктедегі масштаб өзгеріссіз сақталады.

3.                           Тең аралықты проекцияларда масштаб ұзындығы экватор және бас меридиандарда сақталады, шын  мәнінде 1⁰ параллельдегі доғаның ұзындығы 111,3 км ден 0 км-ге дейін азаятындықтан параллельдер бойынша масштаб экватордан полюстерге қарай артады. Масштабтың тұрақсыздығы эллипстік формалардың бұрмалануына әсер етеді. Экватор маңында бұрмалану жоқ,  ал полюс маңындағы объектілердің пішіні мен олардың ауданы өзгереді.

4. Еркін проекциялардаауданның да, бұрыштың да тептеңдігі сақталмайды. Бұрыштың, бұрмаланулары болады.

 

Тура, көлденең және  қиғаш  проекциялар

Жер эллипсоидын жазықтыққа түсіргенде мынадай геометриялық фигуралар қолданылады: цилиндр, конус, жазықтық (азимут).

Көмекші фигураның жер эллипсоидымен жанасу нүктесі нолдік бұрмалануға тең, яғни мұнда бас масштаб өзгеріссіз сақталады.

Мысалы жоғарыдағы картада жанасу нүктесі материктің орталығына сәйкес келіп тұр яғни мұнда бұрмалану нөлге тең.

Осы көмекші фигураларды қолданғанда оларды жер эллипсоидына әрқалай орналастыруға болады, сондықтан көмекші беттерді полярлық ось немесе экваторға бағыттау арқылы мынадай топтарға бөлуге болады:

Тура проекция. Бұл проекцияда көмекші проекцияның осі жер эллипсоиды осімен дәл келеді, меридиандар бір-біріне параллель орналасқан түзу сызықтар, параллельдер де түзу сызық меридиандарға перпендикуляр орналасқады.  Жер эллипсоидының цилиндрге орналастуына қарай мынандай түрлері пайда болады: цилиндрлік тура проекция; цилиндрлік көлденең проекция; цилиндрлік киғаш проекция.

 Осы проекцияда барлық топографиялық карталар /цилиндрлік дұрыс теңбұрышты проекциясында/, Урмаевтың цилиндрлік дұрыс еркін проекциясында «Сағаттық белдеулер картасы» жасалған.

Тура цилиндрлік проекция

(экватор маңында бұрмалану нолге тең)

 

Көлденең проекциялар– көмекші фигуралардың осі экватор сызығы немесе полярлық перпендикуляр түрінде орналасады. Көлденең цилиндрлік проекцияда зкватор және цилиндр жанасқан меридиан сызығы түзу сызық түрінде, ал қалған меридиандар мен параллельдер қисық сызық түрінде орналасады.

Қиғаш проекцияларда көмекші фигураның осі глобус осімен үшкір бұ

рыш жасай орналасады.

 

Параллель және меридиан түрлеріне қарай проекцияларды мынадай кластарға бөледі:

Цилиндрлік проекцияларды жасағанда карталарда меридиан сызықтары бір-біріне параллель түзу сызықтар, ал параллельдер  меридиандарға перпендикуляр сызық түрінде орналасады. Цилиндрді жер эллипсоидына әрқалай орналастыруға болады, сондықтан цилиндрлік проекцияның мынадай түрлері ажыратылады: тура, көлденеңжәне  қиғаш.

Цилиндрлік проекцияларда топографиялық карталар, экватор маңында орналасқан мемлекеттер карталары, сағаттық белдеу карталары жасалады.

Псевдо немесе жалған цилиндрлік проекция. Экватор және орта меридиан бір-біріне перпендикуляр, параллельдер түзу, ал меридиандар қисық сызықтар түрінде орналасады. Осы проекцияда Тынық мұхит және дүние жүзі карталары жасалады.

Азимуттық проекция. Бұл проекцияда градустық торлар қиғаш орналасады. Бұл проекция үшке бөлінеді:

 Азимуттық тура проекцияжазықтық беті жер осіне перпендикуляр түрінде полюс маңында жанасады.  Параллельдер шеңбер түрінде, ал меридиандар түзу, бір нүктеден шығатын түзу сызықтар болып орналасады.

Азимуттық көлденең проекция экватор сызығы жазықтықтың ортасында орналасады. Мұнда экватор және бас меридиан түзу сызық,  ал басқалары қисық сызық түрінде түседі. Мұндай карталарда Африка, Оңтүстік Америка, Жарты шар карталары алынады.

Азимуттық қиғаш проекциядажанасу беті полюспен экватор арасында, мұнда бас меридиан ғана түзу сызық түрінде қалағандары экватормен қоса қисық сызық түрінде түседі.  Бұл проекцияларда Солтүстік Америка, Еуразия, Аустралия материктерінің карталары жасалынады.