Картографски проекции на света: кое е най-доброто?

Картографски проекции на света: кое е най-доброто?

Разглеждаме най-често срещаните картографски проекции в света, как работят и коя е най-добрата

Kia обикновено се описва като маниак в нашата връзка. Тя е тази с диплома по компютърни науки, тя е тази с окото на редактора и тя е фенът на Стар Трек, който нарича себе си Седем от девет...което очевидно е готино? Един приятел наскоро я описа като „тази, която поставя апострофа в рокендрола“.

Въпреки това, аз също имам няколко ивици маниак в себе си. Аз съм малко маниак на историята и мога да говоря за обективите и филтрите на камерата в големи подробности. Но най-много обичам картичките.

Един ден, може би когато спечелим от лотарията и можем да си позволим къща с повече от една спалня, ще имам стая за картография, посветена на десетките ми карти на Ordnance Survey, моята колекция от остарели карти на класната стая с имена като Родезия и Бечуаналенд (сега Зимбабве и Ботсвана) и моя асортимент от масивни атласи и скърцащи глобуси.

Обичам как картите предизвикват разговори. Дори със самотна карта на крехка стена в апартамента ни в Лондон видях хора да спират, да наблюдават и да задават любопитни въпроси като „Защо екваторът не е по средата?“ или „Защо Гренландия изглежда по-малка?“.

Отговорът се крие във вълнуващата тема за картографските проекции. Позволете ми да разясня това.

Защо се нуждаем от картографски проекции?

В един перфектен свят Земята винаги ще бъде представена като сфера (по-конкретно, сплеснат сфероид или елипсоид). Глобусът обаче не е практичен. Не може лесно да се носи, транспортира или съхранява в чантата ви.

Не е подходящ за широкомащабна употреба, напр. Б. за намиране на упътвания в град или следване на пешеходен маршрут, където по-подробната картина е от съществено значение.

На извита повърхност измерването на характеристиките на терена е трудно и не е възможно да се видят големи части от Земята наведнъж. Глобусите също не работят добре на нашите смартфони, таблети и компютърни екрани.

alt="Таблет с приложение за картографиране">Време за сънищаГлобусите не работят добре на плоски екрани

Горните проблеми правят глобусите скъпи за производство, особено в различни размери и мащаби, и непрактични за ежедневна употреба. Ето защо ние създаваме карти.

Независимо дали на хартиен носител като листовки, брошури или атласи или цифрови формати, вградени в уебсайтове и приложения, ние създаваме двуизмерни проекции на сферичната земя.

Какво е картна проекция?

В най-простата си форма картографската проекция е прехвърляне на извитата повърхност на Земята (или част от нея) върху плоска повърхност с помощта на математически уравнения: превръщайки триизмерното в двуизмерно - или правейки извития свят плосък.

alt="maps-changed-world-Bleau">Обществено достояниеИзравняването на извития свят е предизвикателството на картографирането

По време на такава трансформация линиите на ширина и дължина се преобразуват в декартови координати (x, y), които представляват местоположението на точките върху плоска карта. Трябва да има изкривявания - те не могат да направят това. В зависимост от предназначението на картата, някои от тези изкривявания са приемливи, а други не.

Картографската проекция се класифицира в зависимост от вида на математическата формула, използвана за проектиране на сферичния глобус върху плоската карта. Картографските проекции запазват някои от свойствата на сферата за сметка на други, създавайки карти, които изглежда представят света по различни начини.

Основни видове картна проекция

Най-добрият начин да опишете как работи една картографска проекция е да си представите лист хартия (картата), поставен върху земята (или глобус), за да създадете линиите на географската ширина и дължина на картата.

Там, където листът хартия докосва земното кълбо, няма изкривяване на картата; то е точно копие на земното кълбо. Когато обаче хартията не е плоска, се получава изкривяване. Колкото по-далеч е хартията от земната повърхност, толкова по-големи са изкривяванията.

alt="как работи изкривяването на хартия">ICSM: CC 3.0Представете си лист хартия, поставен на земята - това ще бъде картата

Математиката в различни проекции се опитва да преодолее този проблем - но нито една не елиминира всички изкривявания. Най-общо казано, има три основни техники, използвани за създаване на проекция и следователно карта.

Азимут: Това парче хартия е поставено плоско и докосва глобус в една точка - обикновено стълб, но не винаги.

Конична: Хартията се навива във формата на конус и докосва топка на кръгла линия. Обикновено върхът на конуса е разположен над стълб.

Цилиндричен: Хартията се навива на цилиндър около земното кълбо, докосвайки Земята в кръгова линия - обикновено на екватора.

alt="Видове проекции">ICSM: CC 3.0Трите основни типа проекция на картата: азимутална, конична и цилиндрична (lr)

Има и псевдоцилиндрични. По същество това е същото като цилиндричното, но с напредъка в компютърното моделиране стана възможно да се изчислят дължините като криви, като по този начин се намали изкривяването близо до полюсите. Това е и любимият ми сорт.

alt="Картографски проекции-псевдоцилиндрични">Амортисьор: CC 2.0Напредъкът в изчисляването на средните изкривявания в близост до полюсите е намален в псевдоцилиндрични проекции

Общи картографски проекции

Азимутална стереография: Най-старата форма на картографска проекция може да бъде проследена до 2 век пр.н.е. пр.н.е. Най-старият известен запис на тази проекция е от Птолемей през 150 г. сл. Хр. Стереографската проекция е най-разпространената форма на азимутална проекция, която все още се използва днес.

Привлекателността на проекцията е, че Земята изглежда като гледана от космоса - или като сфера. Формите на земната маса като цяло са добре запазени, въпреки че към ръба на картата се появява изключително изкривяване.

alt="два глобуса">Тобиас Юнг CC 4.0Прилича на сфера, въпреки че има изключително изкривяване към ръба

Меркатор: През 1569 г. Герадус Меркатор създава най-известната и добре позната картографска проекция, която въпреки огромните си изкривявания се използва широко и днес.

Ето защо Гренландия изглежда толкова голяма, колкото Африка в Google Maps. Има малко изкривяване близо до екватора. Разстоянията по екватора винаги са правилни, но никъде другаде.

alt="Картографски проекции-Mercator">Амортисьор: CC 2.0Подобен външен вид? Гренландия е с размера на Африка на картата на Меркатор

Той се превърна в стандартната картографска проекция за морски цели поради способността си да представя линии с постоянна истинска посока - решаващо във време, когато ветроходните кораби и навигацията се основаваха само на посока!

Разгледайте thetruesize.com, за да добиете представа как проекцията на Меркатор (и Google) изкривява нашата представа за света.

alt="истински размер на уебсайта на картата">thetruesize.comТова приложение показва истинския размер на държавите, които са представени погрешно в Google Maps

Gall stereographic: През 1855 г. свещеникът Джеймс Гал представи карта, която трябваше да прилича на тази на Меркатор, но с по-малко изкривяване на мащаба и площта близо до полюсите. Цилиндричната стереографска проекция, базирана на два стандартни паралела на 45° север и юг, остана незабелязана, когато беше обявена.

alt="map projections-gall">Амортисьор: CC 2.0Подобно на Mercator, но с по-малко изкривяване близо до полюсите

Гал–Питърс: През 1973 г. режисьорът Арно Питърс представи цилиндрична карта на света, базирана на картата на Джеймс Гал по-горе. За разлика от проекцията на Меркатор, Африка е показана в истинския си размер: 14 пъти по-голяма от Гренландия.

Това е еволюция на предишната работа на Питърс. Подобно на картата на Gall, картата установява географските ширини 45° на север и юг като региони на картата, които не показват изкривяване.

alt="map projections-gall–peters">Амортисьор: CC 2.0Африка е представена в истинския си размер: 14 пъти по-голяма от Гренландия

Конформна коника на Ламберт: През 1772 г. френско-германски математик и учен на име Йохан Хайнрих Ламберт публикува седем картови проекции! Неговата конформна конична картографска проекция, считана за революционна по това време и все още важна днес, се превърна в стандарт за картографиране на големи области в малки мащаби в средни географски ширини като Съединените щати и Европа.

Не е много добре за южните ширини, които обикновено прекъсват някъде около 30° южна ширина.

alt="map-projections-Lambert_conformal_conic">Амортисьор: CC 2.0Не е полезно за Южна Африка, Австралия и Аржентина

Робинсън: Аааа, любимата ми проекция на карта. Харесвам Robinson, защото е по-точен и по-привлекателен от Mercator. Картата е разработена през 60-те години на миналия век от Артър Х. Робинсън, американски професор по география, тъй като съвременните създатели на карти не са доволни от изкривяванията на проекцията на Меркатор и искат проекция на света, която да изглежда по-реалистична.

Следователно проекцията на Робинсън стана по-популярна от проекцията на Меркатор.

alt="Картографски проекции-Робинсън">Амортисьор: CC 2.0Любимият ми – Robinson просто изглежда добре

Тъй като това е псевдоцилиндрична проекция, стандартният паралел е на екватора и все още има подобни проблеми с изкривяването като проекцията на Меркатор. Въпреки това диапазонът на приемливото изкривяване е разширен от 15° север и юг до 45° север и юг.

Освен това има по-малко изкривяване в полярните региони. За разлика от Меркатор, Робинсън има линиите на географската ширина и дължина, равномерно разположени на картата.

стар=““>

Литературни препоръки:

Затворници на географията: десет карти, които обясняват всичко за света. Всички държавни глави са ограничени от географията. Вашият избор е ограничен от планини, реки, морета и бетон. За да разберем световните събития, често се фокусираме върху хора, идеи и политически движения, но без география никога няма да имаме пълната картина.

Отмъщението на географията: Какво ни казва картата за предстоящите конфликти и битката срещу съдбата В тази провокативна, изненадваща книга Робърт Д. Каплан, авторът на бестселъра на „Мусоните и балканските призраци“, предлага проницателна нова призма, през която можем да видим глобалните катаклизми и катаклизми, за да разберем какво предстои за континентите и страните по света.

Основно изображение: javarman/Shutterstock

      .