Kortprojektioner af verden: Hvilken er den bedste?

Kortprojektioner af verden: Hvilken er den bedste?

Vi undersøger de mest almindelige kortprojektioner i verden, hvordan de fungerer, og hvilke der er bedst

Kia beskrives normalt som nørden i vores forhold. Det er hende med en datamatikeruddannelse, hun er den med redaktørens øje, og hun er Star Trek-fanen, der kalder sig Seven of Nine...hvilket tilsyneladende er fedt? En ven beskrev hende for nylig som "den, der sætter apostrof i rock'n'roll."

Når det er sagt, så har jeg også et par streger af nørd i mig. Jeg er lidt af en historienørd og kan meget detaljeret fortælle om kameralinser og filtre. Men mest af alt elsker jeg kort.

En dag, måske når vi vinder i lotteriet og har råd til et hus med mere end et soveværelse, vil jeg have et kartografirum dedikeret til mine snesevis af Ordnance Survey-kort, min samling af forældede klasseværelseskort med navne som Rhodesia og Bechuanaland (nu Zimbabwe og Botswana) og mit udvalg af massive atlaser og knirkende.

Jeg elsker, hvordan kort sætter gang i samtaler. Selv med et ensomt kort på en spinkel væg i vores lejlighed i London, så jeg folk stoppe op, observere og stille nysgerrige spørgsmål som "Hvorfor er ækvator ikke i midten?" eller "Hvorfor ser Grønland mindre ud?".

Svaret ligger i det spændende emne kortprojektioner. Lad mig uddybe dette.

Hvorfor har vi brug for kortprojektioner?

I en perfekt verden ville Jorden altid være repræsenteret som en kugle (mere specifikt, en oblate kugle eller ellipsoide). En globus er dog ikke praktisk. Det kan ikke nemt bæres, transporteres eller opbevares i din taske.

Den er ikke egnet til storstilet brug, f.eks. B. at finde vejbeskrivelse i en by eller følge en vandrerute, hvor et mere detaljeret billede er essentielt.

På en buet overflade er det vanskeligt at måle terrænegenskaber, og det er ikke muligt at se store dele af Jorden på én gang. Glober fungerer heller ikke godt på vores smartphones, tablets og computerskærme.

alt="Tablet med kort-app">DrømmetidGlober fungerer ikke godt på fladskærme

Ovenstående problemer gør glober dyre at fremstille, især i forskellige størrelser og skalaer, og upraktiske til daglig brug. Derfor laver vi kort.

Uanset om det er papirform såsom foldere, hæfter eller atlas eller digitale formater indlejret i websteder og applikationer, skaber vi todimensionelle projektioner af den sfæriske jord.

Hvad er en kortprojektion?

I sin simpleste form er en kortprojektion overførslen af ​​Jordens buede overflade (eller en del af den) til en flad overflade ved hjælp af matematiske ligninger: at gøre den tredimensionelle todimensional - eller gøre den buede verden flad.

alt="maps-changed-world-Bleau">Offentligt domæneAt udflade den buede verden er udfordringen ved at kortlægge

Under en sådan transformation konverteres bredde- og længdegradslinjer til kartesiske koordinater (x, y), som repræsenterer punkters placering på et fladt kort. Der skal være skævheder – det kan de ikke. Afhængigt af formålet med kortet er nogle af disse forvrængninger acceptable, og andre er ikke.

En kortprojektion klassificeres afhængigt af typen af ​​matematisk formel, der bruges til at projicere den sfæriske globus på det flade kort. Kortprojektioner bevarer nogle af sfærens egenskaber på bekostning af andre og producerer kort, der ser ud til at repræsentere verden på forskellige måder.

Grundlæggende typer kortprojektion

Den bedste måde at beskrive, hvordan en kortprojektion fungerer, er at forestille sig et stykke papir (kortet) placeret over jorden (eller en globus) for at skabe bredde- og længdegradslinjerne for kortet.

Hvor stykket papir rører kloden, er der ingen forvrængning på kortet; det er en nøjagtig kopi af kloden. Men hvor papiret ikke er fladt, opstår der forvrængning. Jo længere papiret er fra jordens overflade, jo større er forvrængningerne.

alt="hvordan forvrængning virker på papir">ICSM: CC 3.0Forestil dig et stykke papir lagt fladt på jorden - dette vil være kortet

Matematik i forskellige projektioner forsøger at overvinde dette problem - men ingen eliminerer alle forvrængninger. Overordnet set er der tre grundlæggende teknikker, der bruges til at skabe en projektion og derfor et kort.

Azimuth: Dette stykke papir lægges fladt og rører en globus på et tidspunkt - normalt en stang, men ikke altid.

Konisk: Papiret rulles til en kegleform og rører en kugle på en cirkulær linje. Typisk er spidsen af ​​keglen placeret over en stang.

Cylindrisk: Papiret rulles til en cylinder rundt om kloden og rører Jorden i en cirkulær linje - normalt ved ækvator.

alt="Typer af projektioner">ICSM: CC 3.0De tre hovedtyper af kortprojektion: azimutal, konisk og cylindrisk (lr)

Der er også pseudocylindriske. Dette er i det væsentlige det samme som cylindrisk, men med fremskridt inden for computermodellering blev det muligt at beregne længdegrader som kurver og derved reducere forvrængning nær polerne. Det er også min yndlingsvariant.

alt="Kortprojektioner-pseudocylindriske">Støtteben: CC 2.0Fremskridt i beregningsmiddelforvrængninger nær polerne er reduceret i pseudocylindriske projektioner

Fælles kortprojektioner

Azimutal stereografi: Den ældste form for kortprojektion kan spores tilbage til det 2. århundrede f.Kr. f.Kr. Den ældste kendte registrering af denne projektion er af Ptolemæus i 150 e.Kr. Stereografisk projektion er den mest almindelige form for azimutal projektion, der stadig er i brug i dag.

Appellen ved projektionen er, at Jorden fremstår som set fra rummet – eller en kugle. Landmassens former er generelt velbevarede, selvom der forekommer ekstrem forvrængning mod kanten af ​​kortet.

alt="to jordkloder">Tobias Jung CC 4.0Ligner en kugle, selvom der er ekstrem forvrængning mod kanten

Mercator: I 1569 skabte Geradus Mercator den mest berømte og kendte kortprojektion, som trods sine enorme forvrængninger stadig er meget brugt i dag.

Det er derfor, Grønland ser lige så stort ud som Afrika på Google Maps. Der er lidt forvrængning nær ækvator. Afstande langs ækvator er altid korrekte, men ingen andre steder.

alt="Kortprojektioner-Mercator">Støtteben: CC 2.0Lignende udseende? Grønland er på størrelse med Afrika på Mercators kort

Det blev standardkortprojektionen til nautiske formål på grund af dets evne til at repræsentere linjer med konstant sand retning - afgørende i en tid, hvor sejlskibe og navigation var baseret på retning alene!

Tag et kig på thetruesize.com for at få en fornemmelse af, hvordan Mercator-projektionen (og Google) forvrænger vores syn på verden.

alt="sande størrelse af kortwebsted">thetruesize.comDenne app viser den sande størrelse af lande, der er forkert repræsenteret på Google Maps

Gall stereografisk: I 1855 præsenterede præsten James Gall et kort, der var beregnet til at ligne Mercators, men med mindre forvrængning af skala og område nær polerne. Den cylindriske stereografiske projektion, baseret på to standardparalleller ved 45° nord og syd, gik ubemærket hen, da den blev annonceret.

alt="map projections-gall">Støtteben: CC 2.0Svarende til Mercator, men med mindre forvrængning nær polerne

Gall–Peters: I 1973 præsenterede filmskaberen Arno Peters et cylindrisk verdenskort baseret på James Galls kort ovenfor. I modsætning til Mercator-projektionen er Afrika vist i sin sande størrelse: 14 gange større end Grønland.

Det er en videreudvikling af Peters tidligere arbejde. Ligesom Galls kort fastlægger kortet breddegrader 45° nord og syd som de områder på kortet, der ikke udviser forvrængning.

alt="map projections-gall–peters">Støtteben: CC 2.0Afrika er repræsenteret i sin sande størrelse: 14 gange større end Grønland

Lambert Conformal Conic: I 1772 offentliggjorde en fransk-tysk matematiker og videnskabsmand ved navn Johann Heinrich Lambert syv kortprojektioner! Hans Conformal Conic kortprojektion, der blev betragtet som revolutionerende på det tidspunkt og stadig vigtig i dag, er blevet en standard for kortlægning af store områder i små skalaer på mellembreddegrader som USA og Europa.

Det er ikke særlig godt for sydlige breddegrader, som normalt afskærer et sted omkring 30° syd.

alt="map-projektioner-Lambert_conformal_conic">Støtteben: CC 2.0Ikke nyttig for Sydafrika, Australien og Argentina

Robinson: Ahhh, min yndlingskortprojektion. Jeg kan godt lide Robinson, fordi den er mere præcis og mere attraktiv end Mercator. Kortet blev udviklet i 1960'erne af Arthur H. Robinson, en amerikansk geografiprofessor, fordi moderne kortmagere var utilfredse med forvrængningerne af Mercator-projektionen og ønskede en verdensprojektion, der føltes mere realistisk.

Derfor er Robinson-projektion blevet mere populær end Mercator-projektion.

alt="Kortprojektioner-Robinson">Støtteben: CC 2.0Min favorit - Robinson ser bare rigtig ud

Da det er en pseudocylindrisk projektion, er standardparallellen ved ækvator og har stadig lignende forvrængningsproblemer som Mercator-projektionen. Imidlertid udvides området for acceptabel forvrængning fra 15° nord og syd til 45° nord og syd.

Der er også mindre forvrængning i polarområderne. I modsætning til Mercator har Robinson bredde- og længdegradslinjerne jævnt fordelt på kortet.

old=““>

Litteraturanbefalinger:

Prisoners of Geography: Ti kort, der forklarer alt om verdenAlle statsoverhoveder er begrænset af geografi. Dine valg er begrænset af bjerge, floder, have og beton. For at forstå verdensbegivenheder fokuserer vi ofte på mennesker, ideer og politiske bevægelser, men uden geografi har vi aldrig det fulde billede.

The Revenge of Geography: What the Map Tells Us About Coming Conflicts and the Battle Against DestinyI denne provokerende, overraskende bog tilbyder Robert D. Kaplan, bestsellerforfatteren til Monsoons and Balkan Ghosts, et indsigtsfuldt nyt prisme, hvorigennem vi kan se globale omvæltninger og omvæltninger forude og forstå, hvilke lande, der er forude i verden.

Hovedbillede: javarman/Shutterstock

      .