• Какво е картна проекция?
• Свойства на картографска проекция
• Видове картни проекции
• Примери за картографски проекции
• Защо картните проекции са изкривени?

Обясняваме какво е картографска проекция, нейната функция при създаването на карти и нейните свойства. Освен това ви даваме различни примери.

Картографската проекция се стреми да изкриви пропорциите на планетата възможно най-малко.

Какво е картна проекция?

в география, картографска проекция (наричана още географска проекция) е начин за визуално представяне на част от Земна кора, който извършва еквивалентност между естествената кривина на планета и плоската повърхност на a Карта. Състои се основно в "превеждане" на триизмерно представяне в a двуизмерен, нарушавайки възможно най-малко пропорциите на оригинала.

Това е процедура, характерна за създаването на карти от картографи, които трябва да се ръководят от координатната система, която изгражда картите. меридиани и паралели земен, за да се изгради пространствено представяне, което е вярно на пропорциите на кривината на планетата.

Това обаче не може да се направи без определена граница на грешка, така че проекциите се изучават, за да се намали максимално изкривяването и да се запазят преди всичко трите основни аспекта на картата: разстоянието, повърхността и формата.

Има различни възможни картографски проекции, т.е методи Y процедури за представяне на измеренията на Земята (или част от нейната повърхност) в две измерения, тъй като това е тема, която занимава географите от древни времена. В този смисъл никой не е "по-верен" от друг, но те създават различни проблеми геометричен и подчертават различни аспекти на представянето.

Свойства на картографска проекция

Всички картографски проекции имат характерни характеристики, които са свързани с вида на трансформацията или геометричната процедура, използвана за нейното извършване. Така една географска проекция може да има едно или две от следните три свойства, но в никакъв случай не може да изпълнява и трите едновременно:

• Еквидистанция. Проекцията е вярна на разстоянията на оригинала, тоест не ги увеличава или смалява, а запазва своята пропорция на мащаб кореспондент.
• Еквивалентност. Проекцията е вярна на площите на оригиналните повърхности, тоест не изкривява размерите и размерите на повърхностите.
• Съгласие. Проекцията е вярна на формите и ъглите на оригинала, тоест не изкривява силуета или външния вид на представената повърхност.

Във всяка проекция се стреми да се съобрази колкото е възможно повече с тези три основни свойства, въпреки че обикновено едното се жертва повече от другото в зависимост от конкретната полезност на проектираната карта. Например, ако е a карта на света или планисфера училище, като цяло формата на думите се спазва континенти (съответствие), отколкото разстоянието между тях (еквидистанция) и повърхността на всеки един (еквидистанция).

Видове картни проекции

В коничните проекции меридианите стават прави линии.

За да класифицирате картографските проекции, критерият на геометрична фигура което го вдъхновява, тоест ако проекцията е цилиндрична, конична, азимутална или ако съчетава аспекти на тези три категории.

• Цилиндрични проекции. Както подсказва името им, те са проекции, които използват въображаем цилиндър като повърхност на картата.Разположен като секанс или допирателна към сферичната повърхност на планетата, този цилиндър има добро съответствие (зачита формите), но когато се отдалечаваме от екватора, се получава по-голямо и по-забележимо изкривяване по отношение на разстоянията и повърхностите. Въпреки това, като запазва перпендикулярността между меридианите и паралелите, това е прост и полезен тип проекция, широко използван в навигацията.
• конични проекции. По подобен начин на цилиндричните, тези проекции се получават чрез локализиране на земната сфера във вътрешната кривина на въображаем допирателен или секущ конус, върху който ще бъдат проектирани паралелите и меридианите. Този тип проекция има предимството да превръща меридианите в прави линии, които започват от полюса, а паралелите в концентрични кръгове в рамките на конуса. Получената карта е идеална за представяне на средните географски ширини, тъй като представя по-голямо изкривяване при придвижване към полюсите.
• Азимутални или азимутални проекции. Наричани още зенитни проекции, те се получават чрез поставяне на земната сфера върху въображаема равнина, допирателна към самата сфера, върху която се проектират меридианите и паралелите. Получената гледна точка съответства на поглед към света от центъра на Земята (гномонична проекция) или от далечна планета (ортографска проекция). Тези проекции са идеални за запазване на връзката между полюсите и полукълбата, така че са верни в региони с висока географска ширина; но те представляват нарастващо изкривяване, колкото по-голямо е разстоянието между допирателната точка на равнината и сферата, така че не са подходящи за вярно представяне на екваториалната област.
• Модифицирани прогнози.Наричани още комбинирани или смесени проекции, те са тези, които включват различни аспекти на изброените по-рано проекции и се опитват да постигнат вярно представяне на земната повърхност чрез прекъсване на непрекъснатостта на картата и математическата конструкция на квадрат, който обхваща същата повърхност на кръг: контраинтуитивна процедура, но позволяваща експериментиране с произволни деформации на земните меридиани и паралели, като по този начин се получават нови и невъзможни резултати, използвайки останалите типове проекции.

Примери за картографски проекции

Проекцията на Winkel-Tripel се счита за най-добрият модел за земно представяне.

Основните и най-известни картографски проекции на Земята (т.е. карта на света) са:

• Проекцията на Меркатор. Създадена от немския географ и математик Герардус Меркатор (1512-1594) през 1569 г., тя е една от най-използваните земни проекции в историята, особено при изготвянето на карти за навигация през 18 век. Това е проекция от цилиндричен тип, практична и проста, но деформира разстоянията между земните меридиани и паралелите, като ги превръща в успоредни линии, което увеличава разстоянието между едната и другата, докато се движите към полюса. Към това се добавя свиване на екваториалните региони, което позволява например Аляска да изглежда повече или по-малко с размера на Бразилия, когато последната всъщност е почти пет пъти по-голяма от нея. Това кара Европа, Русия и Канада да имат много по-видна роля в представянето на земното кълбо, за което картата е обвинявана, че е европоцентрична.
• Проекцията на Ламберт. Наричана още „Конформна проекция на Ламберт“, за да се разграничи от другите проекции, направени от френско-германския физик, философ и математик Йохан Хайнрих Ламберт (1728-1777), това е конична проекция, създадена през 1772 г.Получава се с помощта на два референтни паралела, които пресичат земното кълбо и действат като страни на конуса, което позволява нулево изкривяване по паралелите, въпреки че това изкривяване се увеличава при отдалечаване от тях. Меридианите, от друга страна, се превръщат в извити линии с голяма точност. Резултатът е проекция с много високо съответствие, която често се използва за летателни карти на самолети, въпреки че картите на света, произведени с нея, обикновено са подходящи само за едно полукълбо в даден момент.
• Проекцията на Гал-Питърс. Създадена от шотландския свещеник Джеймс Гал (1808-1895) през 1855 г., тази проекция се появява за първи път 30 години по-късно в Scottish Geographical Review (Шотландско географско списание). Но нейното популяризиране и реализиране съответства на немския режисьор Арно Петерс (1916-2002) и затова носи името и на двамата. Това е проекция, която се стреми да коригира дефектите на проекцията на Меркатор и за това поставя по-голям акцент върху еквивалентността: проектира земната сфера във въображаем цилиндър, който след това се разтяга, за да удвои собствената си величина.
• Проекцията на ван дер Гринтен. Създаден през 1898 г. от немско-американския картограф Алфонс Й. ван дер Гринтен (1852-1921), той не е конформна или еквивалентна проекция, а по-скоро произволна геометрична конструкция върху равнината. Той използва същите методи на Mercator, но значително намалява своите изкривявания, които са запазени за полюсите, при максимална степен на несъответствие. Тази проекция е приета от National Geographic Society през 1922 г., докато през 1988 г. е заменена от проекцията на Робинсън.
• Проекцията на Айтоф.Предложен през 1889 г. от руския картограф Давид Айтов (1854-1933), това е леко еквивалентна и леко конформна зенитална или азимутална проекция, изградена от изкривяването на хоризонталния мащаб, за да превърне земната сфера в елипса, два пъти по-широка от високата . Това е постоянен мащаб на екватора и централния меридиан на планетата, което вдъхновява Ернст Хамер да предложи подобен модел през 1892 г., известен като проекцията на Хамър, но с малка полза.
• Проекцията на Робинсън. Създаден през 1961 г. от американския географ Артър Х. Робинсън (1915-2004), той възниква като отговор на дебата относно най-справедливото представяне на планетата, който се случи в средата на 20 век. Целта му беше да покаже картата на света по прост, но ненадежден начин в полуцилиндрична равнина, така че тя да не е нито равноотдалечена, нито еквивалентна, нито конформна, а по-скоро да приеме нейните изкривявания (най-важни в полярния регион и на високи географски ширини ) въз основа на културен консенсус, който би създал привлекателни образи на целия свят, без да се набляга на нито един континент. Тази проекция беше широко използвана от National Geographic Society до замяната й през 1998 г. с проекцията на Winkel-Tripel.
• Проекцията на Винкел-Трипел. Това е модифицирана азимутална географска проекция, предложена от Оскар Винкел през 1921 г., от комбинацията на проекцията на Айтоф и равноотдалечена цилиндрична проекция. Тази проекция е приета от National Geographic Society през 1998 г. и оттогава се счита за най-добрия модел на земно представяне до момента.

Защо картните проекции са изкривени?

Феноменът на изкривяване е неизбежен при всеки тип проекция, въпреки че може да бъде намален или скрит до известна степен.Това се дължи на геометричен проблем: невъзможно е точно да се преведе сферична повърхност в плоска, като се запазят нейното разстояние, форма и аспекти на повърхността при преминаване от три измерения към две.

Един добър начин да проверим това явление е да си представим, че стоим на един от полюсите на Земята и че вървим по права линия към екватора, водени от произволен меридиан. След като стигнем там, изминаваме разстояние по права линия по екватора и след това се връщаме към полюса по права линия, водени от съответния меридиан.

Траекторията, която описахме в нашата обиколка, съставя сферичен, извит триъгълник, който има два прави ъгъла (т.е. 90° отваряне) и трети по-малък ъгъл, но по-голям от 0° отваряне. Следователно сборът от ъглите на този триъгълник е по-голям от 180°, което е геометрично невъзможно за всеки плосък триъгълник. Отговорът на тази загадка се крие именно в необходимото изкривяване, което претърпява описаният триъгълник, когато е върху повърхността на сфера.