Maailman karttaennusteet: mikä on paras?

Maailman karttaennusteet: mikä on paras?

Tutkimme maailman yleisimmät karttaprojektiot, miten ne toimivat ja mikä on paras

Kiaa kuvataan yleensä parisuhteemme pelleksi. Hänellä on tietojenkäsittelytieteen tutkinto, hän on toimittajan silmä ja hän on Star Trek -fani, joka kutsuu itseään Seitsemän yhdeksästä... mikä on ilmeisesti siistiä? Eräs ystävä kuvaili häntä äskettäin "se, joka laittaa heittomerkin rock 'n' rolliin".

Siitä huolimatta, minussakin on muutamia nörttiviivoja. Olen vähän historian nörtti ja voin puhua kameran linsseistä ja suodattimista erittäin yksityiskohtaisesti. Mutta ennen kaikkea rakastan kortteja.

Ehkäpä jonain päivänä, kun voitamme lotossa ja meillä on varaa taloon, jossa on useampi kuin yksi makuuhuone, minulla on kartografiahuone, joka on omistettu kymmenille Ordnance Survey -kartoilleni, kokoelmalleni vanhentuneita luokkakarttoja, joissa on nimiä kuten Rhodesia ja Bechuanaland (nykyisin Zimbabwe ja Botswana), sekä valtava valikoima globessia.

Pidän siitä, kuinka kortit herättävät keskustelua. Vaikka Lontoon asuntomme hauraalla seinällä oli yksinäinen kartta, näin ihmisten pysähtyvän, tarkkailevan ja kysyvän uteliaita kysymyksiä, kuten "Miksi päiväntasaaja ei ole keskellä?" tai "Miksi Grönlanti näyttää pienemmältä?".

Vastaus löytyy jännittävästä karttaprojektioiden aiheesta. Haluan tarkentaa tätä.

Miksi tarvitsemme karttaennusteita?

Täydellisessä maailmassa Maa olisi aina edustettuna pallona (tarkemmin sanottuna litteänä sferoidina tai ellipsoidina). Maapallo ei kuitenkaan ole käytännöllinen. Sitä ei voi helposti kuljettaa, kuljettaa tai säilyttää laukussa.

Se ei sovellu laajamittaiseen käyttöön, esim. B. etsiä reittiohjeita kaupungista tai seurata vaellusreittiä, jossa tarkempi kuva on välttämätön.

Kaarevalla pinnalla maaston ominaisuuksien mittaaminen on vaikeaa, eikä suuria osia maapallosta ole mahdollista nähdä kerralla. Maapallot eivät myöskään toimi hyvin älypuhelimissamme, tableteissamme ja tietokoneiden näytöissämme.

alt="Tabletti karttasovelluksella">Unelmien aikaMaapallot eivät toimi hyvin litteillä näytöillä

Yllä olevat ongelmat tekevät maapalloista kalliita valmistaa, erityisesti eri kokoisina ja mittakaavaisina, ja epäkäytännöllisiä jokapäiväisessä käytössä. Siksi luomme karttoja.

Olipa kyseessä paperimuoto, kuten esitteet, kirjaset tai kartastot, tai verkkosivustoihin ja sovelluksiin upotettu digitaalinen muoto, luomme kaksiulotteisia heijastuksia pallomaisesta maasta.

Mikä on karttaprojektio?

Yksinkertaisimmassa muodossaan karttaprojektio on maan (tai sen osan) kaarevan pinnan siirtämistä tasaiselle pinnalle matemaattisten yhtälöiden avulla: kolmiulotteisen kaksiulotteisen tekeminen tai kaarevan maailman litteäminen.

alt="kartat-muutettu-maailma-Bleau">JulkinenKaarevan maailman litistäminen on kartoituksen haaste

Tällaisen muunnoksen aikana leveys- ja pituuspiirit muunnetaan suorakulmaisiksi koordinaateiksi (x, y), jotka edustavat pisteiden sijaintia litteällä kartalla. Vääristymiä täytyy olla – he eivät voi tehdä sitä. Kortin käyttötarkoituksesta riippuen jotkut näistä vääristymistä ovat hyväksyttäviä ja toiset eivät.

Karttaprojektio luokitellaan sen mukaan, minkä tyyppistä matemaattista kaavaa käytetään heijastamaan pallomainen maapallo tasaiselle kartalle. Karttaprojektiot säilyttävät osan pallon ominaisuuksista toisten kustannuksella ja tuottavat karttoja, jotka näyttävät edustavan maailmaa eri tavoin.

Karttaprojisoinnin perustyypit

Paras tapa kuvata karttaprojektion toimintaa on kuvitella paperinpala (kartta) sijoitettuna maan (tai maapallon) päälle luomaan leveys- ja pituusasteviivat kartalle.

Kun paperinpala koskettaa maapalloa, kartalla ei ole vääristymiä; se on tarkka kopio maapallosta. Jos paperi ei kuitenkaan ole tasaista, esiintyy vääristymiä. Mitä kauempana paperi on maan pinnasta, sitä suuremmat ovat vääristymät.

alt="miten vääristymä toimii paperilla">ICSM: CC 3.0Kuvittele paperinpala, joka on asetettu tasaisesti maahan - tämä on kartta

Matematiikka eri projektioissa yrittää voittaa tämän ongelman - mutta mikään ei poista kaikkia vääristymiä. Yleisesti ottaen projektion ja siten kartan luomiseen käytetään kolmea perustekniikkaa.

Atsimuutti: Tämä paperinpala asetetaan tasaisesti ja koskettaa maapalloa yhdessä pisteessä - yleensä napaa, mutta ei aina.

Kartiomainen: Paperi rullataan kartiomaiseksi ja koskettaa palloa pyöreällä viivalla. Tyypillisesti kartion kärki on sijoitettu tangon päälle.

Sylinterimäinen: Paperi rullataan sylinteriksi ympäri maapalloa koskettaen Maata ympyräviivalla - yleensä päiväntasaajalla.

alt="Ennusteiden tyypit">ICSM: CC 3.0Karttaprojektion kolme päätyyppiä: atsimuutti, kartiomainen ja sylinterimäinen (lr)

On myös pseudosylinterimäisiä. Tämä on pohjimmiltaan sama kuin lieriömäinen, mutta tietokonemallinnuksen edistymisen myötä pituudet voidaan laskea käyrinä, mikä vähentää vääristymiä napojen lähellä. Se on myös suosikkilajikkeeni.

alt="Karttaprojektiot-pseudosylinteri">Tuki: CC 2.0Laskennan edistyminen tarkoittaa, että vääristymät lähellä napoja vähenevät pseudosylinteriprojekteissa

Yleiset karttaprojektiot

Azimutaalinen stereografia: Vanhin karttaprojektiomuoto voidaan jäljittää 2. vuosisadalta eKr. eKr. Vanhin tunnettu kertomus tästä projektiosta on Ptolemaios vuodelta 150 jKr. Stereografinen projektio on yleisin atsimuuttiprojektio, jota käytetään edelleen nykyään.

Projektion vetovoima on siinä, että Maa näyttää ikään kuin avaruudesta katsottuna - tai pallolta. Maan muodot ovat yleensä säilyneet hyvin, vaikka äärimmäistä vääristymistä esiintyy kartan reunaa kohti.

alt="kaksi maapalloa">Tobias Jung CC 4.0Näyttää pallolta, vaikka reunaa kohti on äärimmäistä vääristymää

Mercator: Geradus Mercator loi vuonna 1569 tunnetuimman ja tunnetuimman karttaprojektion, joka on valtavista vääristymistään huolimatta edelleen laajalti käytössä.

Tästä syystä Grönlanti näyttää Google Mapsissa yhtä suurelta kuin Afrikka. Päiväntasaajan lähellä on vähän vääristymiä. Päiväntasaajan etäisyydet ovat aina oikeat, mutta eivät missään muualla.

alt="Karttaprojektiot-Mercator">Tuki: CC 2.0Samannäköinen? Grönlanti on Mercatorin kartalla Afrikan kokoinen

Siitä tuli vakiokartan projektio merenkulkutarkoituksiin, koska se pystyi esittämään jatkuvan todellisen suunnan viivoja – ratkaisevaa aikana, jolloin purjelaivat ja navigointi perustuivat yksinomaan suuntaan!

Vieraile osoitteessa thetruesize.com saadaksesi käsityksen siitä, kuinka Mercator-projektio (ja Google) vääristää näkemystämme maailmasta.

alt="karttasivuston todellinen koko">thetruesize.comTämä sovellus näyttää niiden maiden todellisen koon, jotka on esitetty väärin Google Mapsissa

Gall-stereografinen: Vuonna 1855 pappi James Gall esitteli kartan, jonka oli tarkoitus muistuttaa Mercatorin karttaa, mutta jonka mittakaava ja alue napojen lähellä oli vähemmän vääristymiä. Sylinterimäinen stereografinen projektio, joka perustuu kahteen vakiosuuntaan 45° pohjoisessa ja etelässä, jäi huomaamatta, kun se ilmoitettiin.

alt="karttaprojektiot-gall">Tuki: CC 2.0Samanlainen kuin Mercator, mutta vähemmän vääristymiä napojen lähellä

Gall–Peters: Vuonna 1973 elokuvantekijä Arno Peters esitteli lieriömäisen maailmankartan, joka perustuu James Gallin yllä olevaan karttaan. Toisin kuin Mercator-projektiossa, Afrikka esitetään todellisessa koossa: 14 kertaa suurempi kuin Grönlanti.

Se on evoluutio Petersin aikaisemmasta työstä. Kuten Gallin kartta, kartta määrittää leveysasteet 45° pohjoiseen ja etelään kartan alueiksi, joilla ei ole vääristymiä.

alt="karttaprojektiot-gall–peters">Tuki: CC 2.0Afrikka on edustettuna todellisessa koossa: 14 kertaa suurempi kuin Grönlanti

Lambert Conformal Conic: Vuonna 1772 ranskalais-saksalainen matemaatikko ja tiedemies nimeltä Johann Heinrich Lambert julkaisi seitsemän karttaprojektiota! Hänen Conformal Conic karttaprojektionsa, jota pidettiin vallankumouksellisena tuolloin ja edelleen tärkeänä, on tullut standardi suurten alueiden kartoittamiseen pienissä mittakaavaissa keskileveysasteilla, kuten Yhdysvalloissa ja Euroopassa.

Se ei ole kovin hyvä eteläisille leveysasteille, jotka yleensä leikkaavat noin 30° etelää.

alt="map-projections-Lambert_conformal_conic">Tuki: CC 2.0Ei hyödyllinen Etelä-Afrikassa, Australiassa ja Argentiinassa

Robinson: Ahhh, suosikkini karttaprojektio. Pidän Robinsonista, koska se on tarkempi ja houkuttelevampi kuin Mercator. Kartan kehitti 1960-luvulla amerikkalainen maantieteen professori Arthur H. Robinson, koska nykyaikaiset kartantekijät olivat tyytymättömiä Mercator-projektion vääristymiin ja halusivat realistisemmalta tuntuvan maailmanprojektion.

Siksi Robinson-projektiosta on tullut suositumpi kuin Mercator-projektiosta.

alt="Karttaprojektiot-Robinson">Tuki: CC 2.0Suosikkini - Robinson näyttää juuri oikealta

Koska se on pseudosylinterinen projektio, standardi yhdensuuntaisuus on päiväntasaajalla ja sillä on edelleen samanlaisia ​​vääristymisongelmia kuin Mercator-projektiossa. Kuitenkin hyväksyttävän vääristymän alue laajenee 15° pohjoisesta ja etelästä 45° pohjoiseen ja etelään.

Myös napa-alueilla on vähemmän vääristymiä. Toisin kuin Mercator, Robinsonin leveys- ja pituuspiirit ovat tasaisin välein kartalla.

vanha=““>

Kirjallisuussuositukset:

Maantieteen vangit: kymmenen karttaa, jotka selittävät kaiken maailmasta Kaikkia valtionpäämiehiä rajoittaa maantiede. Vuoret, joet, meret ja betoni rajoittavat valintojasi. Ymmärtääksemme maailman tapahtumia keskitymme usein ihmisiin, ideoihin ja poliittisiin liikkeisiin, mutta ilman maantiedettä meillä ei koskaan ole täydellistä kuvaa.

Maantieteen kosto: mitä kartta kertoo tulevista konflikteista ja taistelusta kohtaloa vastaan ​​Tässä provosoivassa, yllättävässä kirjassa Robert D. Kaplan, Monsoonit ja Balkan Ghosts -kirjan bestseller-kirjailija, tarjoaa oivaltavan uuden prisman, jonka kautta voimme tarkastella maailmanlaajuisia mullistuksia ja mullistuksia maailman ympärillä olevien maiden ymmärtämiseksi.

Pääkuva: javarman/Shutterstock

      .