Geografiske kart folk har brukt siden antikken. De første forsøkene på å skildre jordens overflate ble gjort i antikkens Hellas av slike forskere som Eratosthenes og Hipparchus. Naturligvis har kartografi som vitenskap utviklet seg langt siden den gang. Moderne kart er laget ved hjelp av satellittbilder og datateknologi, noe som selvfølgelig bidrar til å øke nøyaktigheten. Og likevel, på hvert geografiske kart er det noen forvrengninger angående naturlige former, vinkler eller avstander på jordens overflate. Arten av disse forvrengningene, og følgelig nøyaktigheten til kartet, avhenger av typene kartografiske projeksjoner som brukes til å lage et bestemt kart.
Konseptet med kartprojeksjon
La oss se nærmere på hva en kartprojeksjon er og hvilke typer av dem som brukes i moderne kartografi.
Kartprojeksjon er et bilde av jordens overflate på et fly. Meren vitenskapelig dyp definisjon høres slik ut: en kartografisk projeksjon er en måte å vise punkter på jordoverflaten på et bestemt plan, der det etableres en viss analytisk avhengighet mellom koordinatene til de tilsvarende punktene til de viste og viste overflatene.
Hvordan bygges en kartprojeksjon?
Konstruksjon av alle slags kartprojeksjoner skjer i to trinn.
- For det første blir den geometrisk uregelmessige overflaten av jorden kartlagt på en matematisk korrekt overflate, som kalles referanseoverflaten. For den mest nøyaktige tilnærmingen brukes geoiden oftest i denne kapasiteten - en geometrisk kropp avgrenset av vannoverflaten til alle hav og hav, sammenkoblet (havnivå) og har en enkelt vannmasse. På hvert punkt på overflaten av geoiden påføres tyngdekraften norm alt. Imidlertid kan geoiden, i likhet med planetens fysiske overflate, heller ikke uttrykkes med en enkelt matematisk lov. Derfor, i stedet for geoiden, blir en omdreiningsellipsoid tatt som referanseoverflaten, noe som gir den maksimal likhet med geoiden ved å bruke graden av kompresjon og orientering i jordkroppen. De kaller denne kroppen en jordellipsoide eller en referanseellipsoide, og i forskjellige land tar de forskjellige parametere.
- For det andre overføres den adopterte referanseflaten (referanseellipsoiden) til planet ved hjelp av en eller annen analytisk avhengighet. Som et resultat får vi en flat kartografisk projeksjon av jordens overflate.
Projeksjonsforvrengning
Gjør du detlurte på hvorfor kontinentene er litt forskjellige på forskjellige kart? På noen kartprojeksjoner virker noen deler av verden større eller mindre i forhold til noen landemerker enn på andre. Alt handler om forvrengningen som projeksjonene av jorden overføres til en flat overflate med.
Men hvorfor vises kartprojeksjoner på en forvrengt måte? Svaret er ganske enkelt. En sfærisk overflate er ikke mulig å utplassere på et fly, og unngå folder eller brudd. Derfor kan ikke bildet fra den vises uten forvrengning.
Metoder for å oppnå projeksjoner
Når du studerer kartprojeksjoner, deres typer og egenskaper, er det nødvendig å nevne metodene for deres konstruksjon. Så kartprojeksjoner oppnås ved å bruke to hovedmetoder:
- geometric;
- analytisk.
Den geometriske metoden er basert på lovene for lineært perspektiv. Planeten vår er betinget tatt som en kule med en viss radius og projisert på en sylindrisk eller konisk overflate, som enten kan berøre eller skjære gjennom den.
Projeksjoner oppnådd på denne måten kalles perspektiv. Avhengig av posisjonen til observasjonspunktet i forhold til jordens overflate, er perspektivprojeksjoner delt inn i typer:
- gnomonisk eller sentral (når synsvinkelen er på linje med midten av jordens kule);
- stereografisk (i dette tilfellet er observasjonspunktet plassert påreferanseflater);
- ortografisk (når overflaten observeres fra et hvilket som helst punkt utenfor jordens sfære; projeksjonen bygges ved å overføre punktene til sfæren ved hjelp av parallelle linjer vinkelrett på visningsoverflaten).
Den analytiske metoden for å konstruere kartprojeksjoner er basert på matematiske uttrykk som forbinder punkter på referansesfæren og visningsplanet. Denne metoden er mer allsidig og fleksibel, og lar deg lage vilkårlige projeksjoner i henhold til en forhåndsbestemt karakter av forvrengningen.
Typer kartprojeksjoner i geografi
For å lage geografiske kart brukes mange typer projeksjoner av jorden. De er klassifisert etter ulike kriterier. I Russland brukes Kavraysky-klassifiseringen, som bruker fire kriterier som bestemmer hovedtypene av kartografiske projeksjoner. Følgende brukes som karakteristiske klassifiseringsparametere:
- tegnforvrengning;
- form for å vise koordinatlinjene til det normale rutenettet;
- plassering av polpunktet i det normale koordinatsystemet;
- hvordan bruke.
Så, hva er typene kartprojeksjoner i henhold til denne klassifiseringen?
Projeksjonsklassifisering
Det følgende er en klassifisering av typer kartprojeksjoner med eksempler, basert på hovedkriteriene ovenfor.
Ved forvrengningens natur
Som nevnt ovenfor, er forvrengning faktisk en iboende egenskap ved enhver projeksjon av jorden. Enhver karakteristikk kan bli forvrengtoverflater: lengde, areal eller vinkel. I henhold til type forvrengning skiller de:
- Konforme eller konforme projeksjoner, der asimut og vinkler overføres uten forvrengning. Koordinatgitteret i konforme projeksjoner er ortogon alt. Det anbefales å bruke kart oppnådd på denne måten for å bestemme avstander i alle retninger.
- Ekvivalente eller tilsvarende projeksjoner, hvor skalaen av områder er bevart, som er tatt lik én, dvs. områder vises uten forvrengning. Slike kart brukes til å sammenligne områder.
- Ekvidistante eller ekvidistante projeksjoner, i hvis konstruksjon skalaen er bevart i en av hovedretningene, som er tatt som en enkelt.
- Vilkårlige projeksjoner, der alle slags forvrengninger kan være tilstede.
I henhold til formen for å vise koordinatlinjene til det normale rutenettet
Denne klassifiseringen er den mest visuelle og derfor den enkleste å forstå. Vær imidlertid oppmerksom på at dette kriteriet kun gjelder for projeksjoner som er norm alt orientert mot observasjonspunktet. Så, basert på denne karakteristiske egenskapen, skilles følgende typer kartografiske projeksjoner ut:
Sirkulær, der paralleller og meridianer er sirkler, og ekvator og gjennomsnittsmeridianen til rutenettet er rette linjer. Slike projeksjoner brukes til å skildre jordens overflate som helhet. Eksempler på sirkulære projeksjoner er den konforme Lagrange-projeksjonen, samt den vilkårlige Grinten-projeksjonen.
Azimut. I dette tilfellet representerer parallellenei form av konsentriske sirkler, og meridianene i form av en bunt av rette linjer som divergerer radielt fra sentrum. En lignende type projeksjon brukes i en direkte posisjon for å vise jordens poler med tilstøtende territorier, og i en tverrposisjon som et kart over den vestlige og østlige halvkule kjent for alle fra geografitimer.
Sylindrisk, der meridianer og paralleller er representert av rette linjer som krysser hverandre norm alt. Territorier ved siden av ekvator eller strukket langs en standard breddegrad vises her med minimal forvrengning.
kjegleformet, som representerer en utvikling av kjeglens sideoverflate, der parallelllinjene er sirkelbuer sentrert på toppen av kjeglen, og meridianene er guider som divergerer fra toppen av kjeglen. Slike projeksjoner viser mest nøyaktig territorier som ligger på middels breddegrader.
Pseudokoniske projeksjoner ligner på kjegleprojeksjoner, bare meridianene i dette tilfellet er avbildet som buede linjer symmetriske med hensyn til den rettlinjede aksiale meridianen til rutenettet.
Pseudo-sylindriske projeksjoner ligner sylindriske, bare, så vel som i pseudo-koniske, er meridianene avbildet av buede linjer symmetriske til den aksiale rettlinjede meridianen. Brukes til å avbilde hele jorden (f.eks. Mollweide elliptisk, likt areal sinusformetSanson, etc.).
Polykonisk, hvor paralleller er avbildet som sirkler, hvis sentre er plassert på den midterste meridianen av rutenettet eller dets fortsettelse, er meridianene i form av kurver plassert symmetrisk til den rettlinjede aksiale meridianen.
Ved posisjonen til polpunktet i det normale koordinatsystemet
- Polar eller normal - polen til koordinatsystemet er den samme som den geografiske polen.
- Tverrgående eller tverrgående - polen til normalsystemet er på linje med ekvator.
- Skrå eller skrå - polen til det normale rutenettet med koordinater kan plasseres på et hvilket som helst punkt mellom ekvator og den geografiske polen.
I henhold til påføringsmåten
Følgende typer kartprojeksjoner er kjennetegnet ved bruksmåten:
- Solid - projeksjonen av hele territoriet på et fly utføres i henhold til en enkelt lov.
- Multi-lane - det kartlagte området er betinget delt inn i flere breddesoner, som projiseres på visningsplanet i henhold til en enkelt lov, men med endring i parametere for hver sone. Et eksempel på en slik projeksjon er Mufling trapesprojeksjon, som ble brukt i USSR for storskala kart frem til 1928
- Multifaceted - territoriet er betinget delt inn i et antall soner i lengdegrad, projeksjon på et fly utføres i henhold til en enkelt lov, men med forskjellige parametere for hver av sonene (for eksempel Gauss-Kruger projeksjon).
- Kompositt, når en del av territorietkartlagt på et fly med én regularitet, og resten av territoriet på den andre.
Fordelen med både flerfelts og flerfasetterte projeksjoner er den høye visningsnøyaktigheten innenfor hver sone. En betydelig ulempe er imidlertid umuligheten av å få et kontinuerlig bilde.
Selvfølgelig kan hver kartprojeksjon klassifiseres ved å bruke hvert av kriteriene ovenfor. Så den berømte projeksjonen av Earth Mercator er konform (ekvikantet) og tverrgående (transversjon); Gauss-Kruger-projeksjon - konform tverrsylindrisk, etc.
