• Kaj je zemljevidna projekcija?
• Lastnosti zemljevidne projekcije
• Vrste kartografskih projekcij
• Primeri kartografskih projekcij
• Zakaj so projekcije zemljevidov popačene?

Razložimo, kaj je kartografska projekcija, njeno vlogo pri izdelavi kart in njene lastnosti. Poleg tega vam navajamo različne primere.

Kartografska projekcija poskuša čim manj popačiti razmerja planeta.

Kaj je zemljevidna projekcija?

notri geografija, je zemljevidna projekcija (imenovana tudi geografska projekcija) način vizualne predstavitve dela Zemeljska skorja, ki izvaja enakovrednost med naravno ukrivljenostjo planet in ravna površina a Zemljevid. V bistvu je sestavljen iz "prevajanja" tridimenzionalne predstavitve v dvodimenzionalni, pri čemer čim manj popačijo proporce izvirnika.

Gre za postopek, ki je značilen za ustvarjanje zemljevidov s strani kartografov, ki jih mora voditi koordinatni sistem, ki sestavlja karte. meridiani in vzporedniki terestričnega, da bi zgradili prostorsko predstavitev, ki je zvesta razmerjem ukrivljenosti planeta.

Vendar pa to ni mogoče storiti brez določene meje napake, zato se projekcije preučujejo, da bi čim bolj zmanjšali popačenje in ohranili predvsem tri temeljne vidike zemljevida: razdaljo, površino in obliko.

Možne so različne kartografske projekcije, torej različne metode Y postopkov predstaviti razsežnost Zemlje (ali dela njenega površja) v dveh dimenzijah, saj je to tema, ki geografe zanima že od pradavnine. V tem smislu nihče ni "bolj zvest" kot drugi, vendar predstavljajo različne težave geometrijski in poudarjajo različne vidike reprezentacije.

Lastnosti zemljevidne projekcije

Vse kartografske projekcije imajo značilne lastnosti, ki so povezane z vrsto transformacije ali geometrijskim postopkom, uporabljenim za njeno izdelavo. Tako ima lahko geografska projekcija eno ali dve od naslednjih treh lastnosti, v nobenem primeru pa ne more izpolnjevati vseh treh hkrati:

• Ekvidistanca. Projekcija je zvesta razdaljam originala, torej jih ne povečuje ali krči, ampak ohranja svoje delež na lestvica dopisnik.
• Enakovrednost. Projekcija je resnična glede na območja prvotnih površin, to pomeni, da ne popači velikosti in dimenzij površin.
• skladnost. Projekcija je zvesta oblikam in kotom originala, to pomeni, da ne popači silhuete ali videza predstavljene površine.

Pri vsaki projekciji se poskuša čim bolj uskladiti s temi tremi temeljnimi lastnostmi, čeprav je na splošno ena žrtvovana bolj kot druga glede na specifično uporabnost projicirane karte. Na primer, če je a zemljevid sveta bodisi planisfera šola, na splošno se spoštuje oblika besed celine (skladnost) kot razdalja med njimi (ekvidistanca) in površino vsakega od njih (ekvidistanca).

Vrste kartografskih projekcij

V stožčastih projekcijah meridiani postanejo ravne črte.

Za razvrščanje kartografskih projekcij se uporablja kriterij geometrijski lik ki jo navdihuje, to je, če je projekcija cilindrična, stožčasta, azimutna ali če združuje vidike teh treh kategorij.

• Cilindrične projekcije. Kot pove njihovo ime, so to projekcije, ki kot površino zemljevida uporabljajo namišljeni valj.Ta valj, ki se nahaja sekantno ali tangentno na sferično površino planeta, ima dobro skladnost (spoštuje oblike), a ko se odmikamo od ekvatorja, nastane večja in opaznejša distorzija v smislu razdalj in površin. Kljub temu je z ohranjanjem pravokotnosti med meridiani in vzporedniki preprosta in uporabna vrsta projekcije, ki se pogosto uporablja v navigaciji.
• stožčaste projekcije. Na podoben način kot valjaste so te projekcije pridobljene tako, da se zemeljska krogla nahaja znotraj notranje ukrivljenosti namišljenega tangentnega ali sekansnega stožca, na katerega bodo projicirani vzporedniki in meridiani. Ta vrsta projekcije spremeni poldnevnike v ravne črte, ki se začnejo s pola, in vzporednike v koncentrične kroge znotraj stožca. Dobljeni zemljevid je idealen za predstavitev srednjih zemljepisnih širin, ker predstavlja večje popačenje, ko se premikate proti poloma.
• Azimutne ali azimutne projekcije. Imenujejo se tudi zenitalne projekcije in jih dobimo s postavitvijo terestrične krogle na namišljeno ravnino, tangentno na samo kroglo, na katero so projicirani meridiani in vzporedniki. Dobljeni zorni kot ustreza pogledu na svet iz središča Zemlje (gnomonska projekcija) ali z oddaljenega planeta (ortografska projekcija). Te projekcije so idealne za ohranjanje razmerja med poli in hemisferami, zato so zveste v regijah z visoko zemljepisno širino; vendar predstavljajo naraščajočo distorzijo, čim večja je razdalja med tangencialno točko ravnine in krogle, tako da niso primerni za zvesto predstavitev ekvatorialnega območja.
• Spremenjene projekcije.Imenujejo jih tudi kombinirane ali mešane projekcije in so tiste, ki vključujejo različne vidike prej naštetih projekcij in poskušajo doseči veren prikaz zemeljskega površja s prekinitvijo kontinuitete zemljevida in matematično konstrukcijo kvadrata, ki zajema isto površino. kroga: protiintuitiven postopek, vendar tak, ki omogoča eksperimentiranje s prostovoljnimi deformacijami terestričnih meridianov in vzporednikov, s čimer dobimo nove in nemogoče rezultate z uporabo preostalih vrst projekcij.

Primeri kartografskih projekcij

Winkel-Tripelova projekcija velja za najboljši model za terestrično predstavitev.

Glavne in najbolj znane kartografske projekcije Zemlje (to je zemljevid sveta) so:

• Mercatorjeva projekcija. Ustvaril jo je nemški geograf in matematik Gerardus Mercator (1512-1594) leta 1569 in je ena najpogosteje uporabljenih terestričnih projekcij v zgodovini, zlasti pri izdelavi zemljevidov za navigacijo v 18. stoletju. Je projekcija cilindričnega tipa, praktična in preprosta, vendar deformira razdalje med zemeljskimi meridiani in vzporedniki tako, da jih spremeni v vzporedne črte, kar povečuje razdaljo med enim in drugim, ko se premikate proti polu. Temu je dodano krčenje ekvatorialnih območij, zaradi česar je na primer Aljaska videti bolj ali manj velika kot Brazilija, medtem ko je slednja v resnici skoraj petkrat večja. Zaradi tega imajo Evropa, Rusija in Kanada veliko vidnejšo vlogo pri predstavitvi sveta, za kar je bil zemljevid obtožen evrocentričnosti.
• Lambertova projekcija. Imenuje se tudi "Lambertova konformna projekcija", da se razlikuje od drugih projekcij francosko-nemškega fizika, filozofa in matematika Johanna Heinricha Lamberta (1728-1777), je stožčasta projekcija, ustvarjena leta 1772.Dobimo jo z uporabo dveh referenčnih vzporednic, ki sekata zemeljsko oblo in delujeta kot strani stožca, kar omogoča ničelno popačenje vzdolž vzporednikov, čeprav se to popačenje poveča, ko se odmikamo od njih. Po drugi strani pa meridiani postanejo ukrivljene črte z veliko natančnostjo. Rezultat je projekcija z zelo visoko skladnostjo, ki se pogosto uporablja za letalske karte letal, čeprav so zemljevidi sveta, izdelani z njo, običajno primerni samo za eno poloblo naenkrat.
• Gall-Petersova projekcija. Ta projekcija, ki jo je ustvaril škotski duhovnik James Gall (1808-1895) leta 1855, se je prvič pojavila 30 let pozneje v Scottish Geographical Review (Škotska geografska revija). Toda njegova popularizacija in uveljavitev je ustrezala nemškemu filmskemu ustvarjalcu Arnu Petersu (1916-2002) in zato nosi ime obeh. Gre za projekcijo, ki skuša popraviti napake Mercatorjeve projekcije in za to daje večji poudarek na enakovrednosti: projicira zemeljsko kroglo v imaginarni valj, ki se nato raztegne, da podvoji lastno velikost.
• Van der Grintenova projekcija. Ustvaril ga je leta 1898 nemško-ameriški kartograf Alphons J. van der Grinten (1852-1921) in ni konformna ali enakovredna projekcija, temveč poljubna geometrijska konstrukcija na ravnini. Uporablja enake Mercatorjeve metode, vendar znatno zmanjša svoja popačenja, ki so rezervirana za poli, ob upoštevanju največje stopnje neskladnosti. To projekcijo je sprejelo National Geographic Society leta 1922, dokler je leta 1988 ni nadomestila Robinsonova projekcija.
• Aitoffova projekcija.Leta 1889 jo je predlagal ruski kartograf David Aitoff (1854-1933) in je nekoliko enakovredna in rahlo konformna zenitalna ali azimutna projekcija, zgrajena iz popačenja vodoravnega merila, da spremeni zemeljsko sfero v elipso, ki je dvakrat širša od višine. . Gre za konstantno lestvico na ekvatorju in osrednjem poldnevniku planeta, ki je navdihnilo Ernsta Hammerja, da je leta 1892 predlagal podoben model, znan kot Hammerjeva projekcija, vendar malo uporaben.
• Robinsonova projekcija. Leta 1961 ga je ustvaril ameriški geograf Arthur H. Robinson (1915-2004) in je nastal kot odgovor na razpravo o najpravičnejši predstavitvi planeta, ki je potekala sredi 20. stoletja. Njegov namen je bil prikazati zemljevid sveta na preprost, a nezanesljiv način na polcilindrični ravnini, tako da ni niti enako oddaljen, niti enakovreden, niti konformen, temveč prevzame njegova popačenja (najpomembnejša v polarnem območju in na visokih zemljepisnih širinah). ) na podlagi kulturnega konsenza, ki bi ustvaril privlačne podobe celotnega sveta, brez poudarjanja katere koli celine. To projekcijo je široko uporabljalo Društvo National Geographic, dokler je leta 1998 ni zamenjala Winkel-Tripelova projekcija.
• Winkel-Tripelova projekcija. Je modificirana azimutna geografska projekcija, ki jo je leta 1921 predlagal Oscar Winkel iz kombinacije Aitoffove projekcije in ekvidistančne cilindrične projekcije. To projekcijo je sprejelo National Geographic Society leta 1998 in od takrat velja za najboljši model zemeljske reprezentacije do danes.

Zakaj so projekcije zemljevidov popačene?

Pojav distorzije je neizogiben pri kateri koli vrsti projekcije, čeprav ga je mogoče do določene mere zmanjšati ali prikriti.To je posledica geometrijskega problema: nemogoče je zvesto prevesti sferično površino v ravno, pri tem pa ohraniti njeno razdaljo, obliko in vidike površine pri prehodu iz treh dimenzij v dve.

Dober način za preverjanje tega pojava je, da si predstavljamo, da stojimo na enem od zemeljskih polov in da hodimo v ravni črti proti ekvatorju, ki nas vodi katerikoli poldnevnik. Ko smo tam, prehodimo razdaljo v ravni črti na ekvatorju in se nato vrnemo na pol v ravni črti, vodeni po ustreznem poldnevniku.

Pot, ki smo jo opisali v našem ogledu, sestavlja sferičen, ukrivljen trikotnik, ki ima dva prava kota (tj. odprtino 90°) in tretji manjši kot, vendar večji od odprtine 0°. Zato je vsota kotov tega trikotnika večja od 180°, kar je geometrično nemogoče za noben ploščat trikotnik. Odgovor na to enigmo je ravno v nujni distorziji, ki jo utrpi opisani trikotnik, ko je na površini krogle.