Жердің пішіні мен өлшемі. Масштаб және масштабтың түрлері.
Жер – Күннен үшінші орналасқан жəне Жер тобындағы ең ірі ғаламшар. Жердің пішіні шар тəрізді екендігі туралы ең алғаш рет Аристотель (б.з.б. 384-322 ж.) айтқан болатын. Ол Ай тұтылуы кезінде пайда болатын көлеңкенің шар тəрізді екенін байқаған.
Жердің нақты пішін мен көлемін география, геология, геодезия, астрономия, геофизика ғылымдары пайдаланады. Жердің физикалық бетінің ауданы 510 млн. км2 . Оның 360 млн км2 (71%) дүниежүзілік мұхит суы, 149 млн км2 (29%) құрлық құрайды. Жер бетінің орташа биіктігі 875 метр, дүниежүзілік мұхиттың орташа тереңдігі 3800 метр.
Жер өз білігі бойымен орбита жазықтығына 23о45’ бұрыш жасай орналасады, оның айналу периоды 23 сағат 56 минут 4 секундқа тең.
Жер шар пішінді, нақтырақ айтсақ, өз білігі бойымен айналу кезінде екі полюс маңынан сығылып, сопақша пішінге айналады. Бұл ерекшелікті кеңес ғалым-астрономы Ф. Н. Красовский анықтап, Жердің экваторлық жəне полюстік радиусы арасындағы айырмашылықты есептеп шығарды, оның экваторлық радиусы полярлық радиустан 21,4 км артық, осындай полюс маңында сығылған шар – сфероид немесе эллипсоид деп аталады.
Шын мəнінде жердің нақты пішіні айналасы тегіс болып келетін элипсоид емес, жер бетіндегі ірі тау жоталары мен мұхит қазан шұңқырларымен қоса алғанда геоидқа («жерге ұқсас» деген мағына береді) ұқсайды. Бұл ұғымды 1873 жылы неміс физигі И. Листинг
ұсынған болатын.
Геоид дегеніміз – Жер бетінің кез келген нүктесінде ауырлық күшінің ықпалы байқалмаған жағдайдағы (толысу жəне қайту, толқын, ағыс болмаған жағдайда) орта деңгейімен өтетін сызық.
Əдетте геодезиялық жəне картографиялық жұмыстар үшін Ф. Н. Красовский эллипсоиды қолданылады. Бұл өлшем бойынша экваторлық радиус 6378,2 км, полярлық радиус 6356,8 км, меридиан ұзындығы 40008,5 км, экватордың ұзындығы 40075,7 км.
Жердің пішініне өз білігінен айналуы тікелей əсер етеді. Экватор маңы мен поляр маңы бөліктерінің айналу білігінен қашықтықтығы əр түрлі болуы орталыққа тарту күшінің əркелкі болуына ықпал етеді. Бұл жағдайда жердің білігіне сəйкес келетін кіші білігінен айналатын екі бүйіріне сығыңқы эллипсойд пішініне ие болады. Жердің пішініне, сонымен қатар, жер қыртысын түзетін заттар салмағының біркелкі таралмауына тартылыс күші де əсер ететіндіктен жердің орталық нүктесіне бағытталған ауырлық сызығының бағытынан ауытқуы əр түрлі нүктеде əркелкі болады.
Жердің физикалық беті жазық, үстіртті, таулы жəне ойпатты болып келеді. Барлық ойлы-қырлылығын қоса есептегендегі құрлық бетін жердің физикалық немесе топографиялық беті дейміз. Ол өте күрделі болғандықтан математикалық өлшеу қиынға соғады. Сондықтан Жердің физикалық бетінің пішіні барлық ойлы-қырлылығымен емес, теңіз деңгейімен есептелінеді.
Халықаралық келісімге сəйкес жер бетіндегі кез-келген нүктенің абсолют биіктігі Атлант мұхитының деңгейімен өлшенеді. Теориялық тұрғыдан алғанда жердің физикалық бетінен тік жүргізілген сызық орталық нүкте жер кіндігіне бағытталуы тиіс. Сондықтан карталарды біршама қарапайым жердің деңгейлік беті деп аталатын теориялық (ойша алынған) бетте жобалауға тура келеді.
Жер беті мен оның шағын аймақтары қағаз бетіне белгілі бір масштаб аркылы кішірейтіліп кескінделеді. Масштаб дегеніміз пландағы, картадағы сызықтың (кесіндінің) өзіне сәйкес жер бетіндегі ұзындыгының горизонталь проекциясына қатынасы. Масштаб сандық, сызықтық және көлденең болып бірнеше түрге бөлінеді.
— Сандық масштаб – алымы бірге тең, ал бөлімі карта ұзындығының азайтындысының дәрежесіне тең бөлшек; Мысалы 1:100000;
— Атаулы масштаб (вербалды) – бұл картадағы 1 сантиметрге сәйкес сызықтың ұзындығын көрсететін жазу;
— Сызықтық масштаб – 1 см немесе 2 см-ге жер бетіндеқанша метр (километр) бар екендігін көрсететін сызықтық шкала.
Жер бетінің жазықтықта неше есе кішірейтілгенін көрсетілген сандық шама географиялық картаның масштабы деп аталады. Жер бетінің шағын бөлігі кескінделетін ірі масштабты топографиялық карталар мен сұлбаларда (пландарда) ғана масштаб тұрақты болады. Ғаламшардың сфералық бетінен жазықтыққа көшірілуіне байланысты Жер бетінің біршама ірі бөлігі кескінделетін ұсақ масштабты шолу карталарында бір бөлігінен екінші бөлігіне, тіпті бір нүктенің əр түрлі бағытына ауысқанда масштабы өзгеріп отырады. Сондықтан ұсақ масштабты шолу карталарының бас масштабы мен жеке масштабы болады. Картаның негізі ретінде алынған глобустың масштабын бас масштаб дейміз. Ол картаның оң жақ бұрыштамасының астында сандық, атау жəне сызықтық масштаб түрінде жазылады. Бас масштаб бұрмалануға болмайтын жекелеген сызықтар мен нүктелерді дəл өлшеуге мүмкіндік береді. Элипсоид пен картаның жеке бөліктеріндегі белгілі бір нысандар өлшемінің сəйкестігін көрсететін масштабты жеке масштаб дейміз.