Kartografske projekcije svijeta: Koja je najbolja?

Kartografske projekcije svijeta: Koja je najbolja?

Ispitujemo najčešće kartografske projekcije u svijetu, kako funkcioniraju i koja je najbolja

Kia se obično opisuje kao štreberka u našoj vezi. Ona je ona s diplomom informatike, ona je ona s okom urednika i ona je obožavateljica Zvjezdanih staza koja sebe naziva Seven of Nine...što je naizgled cool? Prijatelj ju je nedavno opisao kao "onu koja stavlja apostrof u rock 'n' roll".

Ipak, i ja imam nekoliko crtica štrebera. Pomalo sam štreber u povijesti i mogu vrlo detaljno govoriti o lećama i filtrima fotoaparata. Ali najviše od svega volim karte.

Jednog dana, možda kad dobijemo na lutriji i budemo si mogli priuštiti kuću s više od jedne spavaće sobe, imat ću sobu za kartografiju posvećenu mojim desecima karata Ordnance Survey-a, mojoj kolekciji zastarjelih karata učionice s imenima kao što su Rodezija i Bechuanaland (sada Zimbabve i Bocvana), i svom asortimanu masivnih atlasa i škripavih globusa.

Sviđa mi se kako karte potiču razgovore. Čak i s usamljenom kartom na slabom zidu u našem stanu u Londonu, vidio sam kako ljudi zastaju, promatraju i postavljaju znatiželjna pitanja poput "Zašto ekvator nije u sredini?" ili "Zašto Grenland izgleda manji?".

Odgovor leži u uzbudljivoj temi kartografskih projekcija. Dopustite mi da elaboriram ovo.

Zašto su nam potrebne kartografske projekcije?

U savršenom svijetu, Zemlja bi uvijek bila predstavljena kao sfera (točnije, spljošteni sferoid ili elipsoid). Međutim, globus nije praktičan. Ne može se lako nositi, transportirati ili pohraniti u torbi.

Nije prikladan za široku upotrebu, npr. B. pronaći upute u gradu ili slijediti pješačku rutu, gdje je bitna detaljnija slika.

Na zakrivljenoj površini mjerenje karakteristika terena je teško i nije moguće odjednom vidjeti velike dijelove Zemlje. Globusi također ne rade dobro na našim pametnim telefonima, tabletima i zaslonima računala.

alt="Tablet s aplikacijom za mapiranje">Vrijeme snovaGlobusi ne rade dobro na ravnim ekranima

Gore navedeni problemi čine globuse skupima za proizvodnju, posebno u različitim veličinama i mjerilima, i nepraktičnim za svakodnevnu upotrebu. Zato stvaramo karte.

Bilo da se radi o papirnatom obliku poput letaka, knjižica ili atlasa ili digitalnom formatu ugrađenom u web stranice i aplikacije, mi stvaramo dvodimenzionalne projekcije sferne Zemlje.

Što je kartografska projekcija?

U svom najjednostavnijem obliku, kartografska projekcija je prijenos zakrivljene površine Zemlje (ili njenog dijela) na ravnu površinu pomoću matematičkih jednadžbi: pretvarajući trodimenzionalni dvodimenzionalni - ili praveći zakrivljeni svijet ravnim.

alt="maps-changed-world-Bleau">Javna domenaSpljoštiti zakrivljeni svijet izazov je mapiranja

Tijekom takve transformacije, linije zemljopisne širine i dužine pretvaraju se u Kartezijeve koordinate (x, y), koje predstavljaju položaj točaka na ravnoj karti. Mora postojati distorzija – oni to ne mogu. Ovisno o namjeni kartice, neka od ovih izobličenja su prihvatljiva, a druga nisu.

Kartografska projekcija klasificira se ovisno o vrsti matematičke formule koja se koristi za projiciranje sfernog globusa na ravnu kartu. Kartografske projekcije čuvaju neka svojstva sfere nauštrb drugih, stvarajući karte za koje se čini da predstavljaju svijet na različite načine.

Osnovne vrste kartografskih projekcija

Najbolji način da opišete kako kartografska projekcija radi je da zamislite komad papira (karte) postavljen iznad Zemlje (ili globusa) kako biste stvorili crte zemljopisne širine i dužine za kartu.

Gdje komad papira dodiruje globus, nema iskrivljenja na karti; točna je replika globusa. Međutim, gdje papir nije ravan, dolazi do izobličenja. Što je papir dalje od zemljine površine, veća su izobličenja.

alt="kako distorzija djeluje na papiru">ICSM: CC 3.0Zamislite komad papira položen ravno na tlo - to će biti karta

Matematika u raznim projekcijama pokušava prevladati ovaj problem - ali nijedna ne uklanja sva iskrivljenja. Općenito govoreći, postoje tri osnovne tehnike koje se koriste za izradu projekcije, a time i karte.

Azimut: Ovaj komad papira je položen ravno i dodiruje globus u jednoj točki - obično stup, ali ne uvijek.

Stožasti: Papir je smotan u obliku stošca i dodiruje kuglu na kružnoj liniji. Tipično je vrh stošca postavljen iznad stupa.

Cilindričan: Papir se smota u cilindar oko globusa, dodirujući Zemlju u kružnoj liniji - obično na ekvatoru.

alt="Vrste projekcija">ICSM: CC 3.0Tri glavne vrste projekcije karte: azimutalna, konusna i cilindrična (lr)

Postoje i pseudocilindrični. To je u biti isto što i cilindrično, ali s napretkom u računalnom modeliranju postalo je moguće izračunati dužine kao krivulje, čime se smanjuje izobličenje u blizini polova. To je i moja omiljena sorta.

alt="Map projections-pseudocylindrical">Opruga: CC 2.0Napredak u računanju srednjih izobličenja u blizini polova smanjen je u pseudocilindričnim projekcijama

Uobičajene kartografske projekcije

Azimutalna stereografija: Najstariji oblik kartografske projekcije može se pratiti unazad do 2. stoljeća pr. PRIJE KRISTA. Najstariji poznati zapis o ovoj projekciji je Ptolemejev iz 150. godine. Stereografska projekcija je najčešći oblik azimutalne projekcije koji se i danas koristi.

Privlačnost projekcije je u tome što se Zemlja čini kao da se gleda iz svemira - ili kao sfera. Oblici kopnene mase općenito su dobro očuvani, iako dolazi do ekstremne distorzije prema rubu karte.

alt="dva globusa">Tobias Jung CC 4.0Izgleda kao sfera, iako postoji velika distorzija prema rubu

Mercator: Godine 1569. Geradus Mercator stvorio je najpoznatiju i najpoznatiju kartografsku projekciju, koja se, unatoč golemim iskrivljenjima, i danas široko koristi.

Zbog toga Grenland na Google kartama izgleda velik kao Afrika. Malo je izobličenja u blizini ekvatora. Udaljenosti duž ekvatora uvijek su točne, ali nigdje drugdje.

alt="Projekcije karte-Mercator">Opruga: CC 2.0Slično izgleda? Grenland je veličine Afrike na Mercatorovoj karti

Postao je standardna kartografska projekcija za nautičke svrhe zbog svoje sposobnosti da prikazuje linije stalnog pravog smjera - što je bilo ključno u vrijeme kada su se jedrenjaci i navigacija temeljili samo na smjeru!

Pogledajte thetruesize.com da dobijete dojam kako Mercatorova projekcija (i Google) iskrivljuje naš pogled na svijet.

alt="stvarna veličina web stranice karte">thetruesize.comOva aplikacija prikazuje pravu veličinu zemalja koje su pogrešno predstavljene na Google kartama

Gall stereografski: Godine 1855. svećenik James Gall predstavio je kartu koja je trebala nalikovati Mercatorovoj, ali s manje iskrivljenja mjerila i područja blizu polova. Cilindrična stereografska projekcija, temeljena na dvije standardne paralele na 45° sjeverno i južno, prošla je nezapaženo kada je najavljena.

alt="kartografske projekcije-žuč">Opruga: CC 2.0Slično Mercatoru, ali s manje izobličenja u blizini polova

Gall–Peters: Godine 1973. redatelj Arno Peters predstavio je cilindričnu kartu svijeta temeljenu na gornjoj karti Jamesa Galla. Za razliku od Mercatorove projekcije, Afrika je prikazana u svojoj pravoj veličini: 14 puta veća od Grenlanda.

To je evolucija Petersovog prethodnog rada. Poput Gallove karte, karta utvrđuje geografske širine 45° sjeverno i južno kao regije na karti koje ne pokazuju izobličenje.

alt="map projections-gall–peters">Opruga: CC 2.0Afrika je predstavljena u svojoj pravoj veličini: 14 puta veća od Grenlanda

Lambertova konformna konika: Godine 1772., francusko-njemački matematičar i znanstvenik po imenu Johann Heinrich Lambert objavio je sedam kartografskih projekcija! Njegova Conformal Conic kartografska projekcija, koja se u to vrijeme smatrala revolucionarnom, a još uvijek je važna danas, postala je standard za kartiranje velikih područja u malim mjerilima na srednjim geografskim širinama kao što su Sjedinjene Države i Europa.

Nije baš dobro za južne geografske širine, koje obično odsijecaju negdje oko 30° južno.

alt="map-projections-Lambert_conformal_conic">Opruga: CC 2.0Nije korisno za Južnu Afriku, Australiju i Argentinu

Robinson: Ahhh, moja omiljena kartografska projekcija. Sviđa mi se Robinson jer je precizniji i atraktivniji od Mercatora. Kartu je 1960-ih razvio Arthur H. Robinson, američki profesor geografije, jer moderni kartografi nisu bili zadovoljni distorzijama Mercatorove projekcije i željeli su projekciju svijeta koja je realističnija.

Stoga je Robinsonova projekcija postala popularnija od Mercatorove projekcije.

alt="Map Projections-Robinson">Opruga: CC 2.0Moj favorit – Robinson jednostavno izgleda kako treba

Budući da se radi o pseudocilindričnoj projekciji, standardna paralela je na ekvatoru i još uvijek ima slične probleme s distorzijom kao Mercatorova projekcija. Međutim, raspon prihvatljivog izobličenja je proširen sa 15° sjeverno i južno na 45° sjeverno i južno.

Također je manje izobličenja u polarnim područjima. Za razliku od Mercatora, Robinson ima linije zemljopisne širine i dužine ravnomjerno raspoređene na karti.

stari=““>

Literaturne preporuke:

Zatvorenici geografije: deset karata koje objašnjavaju sve o svijetu Svi su šefovi država ograničeni zemljopisom. Vaš izbor ograničen je planinama, rijekama, morima i betonom. Kako bismo razumjeli svjetske događaje, često se usredotočujemo na ljude, ideje i političke pokrete, ali bez geografije nikada nemamo potpunu sliku.

Osveta zemljopisa: Što nam karta govori o nadolazećim sukobima i borbi protiv sudbine U ovoj provokativnoj, iznenađujućoj knjizi, Robert D. Kaplan, autor bestselera Monsuni i balkanski duhovi, nudi pronicljivu novu prizmu kroz koju možemo sagledati globalne preokrete i preokrete kako bismo razumjeli što je pred kontinentima i zemljama diljem svijeta.

Glavna slika: javarman/Shutterstock

      .